全自动生化分析仪是医疗诊断、生化指标分析的必备仪器,在各级医院的应用非常广泛。随着医疗技术的发展,当代医学对全自动生化分析仪的性能要求越来越高,研究工作亟需深入与加强。国内在生化分析仪的研究起步较晚,在自主研发方面面临着诸多困难和技术瓶颈,存在加样精度低、准确性差、稳定性弱等问题。本文以微量加样控制技术为出发点,在论述全自动生化分析仪的国内外发展趋势和微量加样控制技术研究现状的基础上,分析了全自动生化分析仪的主要结构和微量加样控制系统的动作流程,探讨了影响微量加样控制系统的因素,并从流体力学方面进行了分析和相关实验研究设计,旨在研究用于全自动生化分析仪微量加样的控制系统。本文提出了微量加样控制系统的总体方案,采用上位机-下位机-FPGA(现场可编程门阵列)-步进电机的控制模式。其中上位机采用PC机,下位机采用单片机,采用FPGA做协处理器,可以结合单片机的分析能力、顺序控制和FPGA并行执行、多线程、实时性控制的优点。详细分析并设计了位置定位、样本加注、液面检测、步进电机细分、速度以及相应泵阀的控制方案。硬件部分进行了系统控制器、驱动器、元器件的设计与选型,阐述了各个器件的功能,分析了步进电机与泵阀驱动方式,设计了控制系统相关电路,并对部分元器件进行了结构方面的改进,满足控制系统的功能需求。软件部分分析了步进电机控制方案的实现机制,包括步进电机的精度计算、细分设置、具体的加减速过程的理论研究和实现方式等,根据控制系统时序要求编写了主程序和中断服务程序流程,设计了友好的上位机界面和功能完善的数据库,提出了控制系统各部分的通信与复位方式,实现对全自动生化分析仪的加样系统精确的微量控制。本文最后对控制系统进行调试和实验测试,对出现的问题进行分析总结,提出了解决方案。调试结果与实验数据表明本文设计的微量加样控制系统的性能指标精度可达到2ul(10-6L),能满足绝大数大中型全自动生化分析仪的准确性、稳定性和加样精度的要求,在同行业中具有一定的借鉴性。