微流控系統(tǒng)里的響應(yīng)性
響應(yīng)性（Responsiveness）通常指功能單元或系統(tǒng)在給定時(shí)間內(nèi)完成指定任務(wù)的特定能力。微流控系統(tǒng)里的響應(yīng)性可定義為：系統(tǒng)流體管路中的壓力或流量達(dá)到需求值所花的時(shí)間，可通過以下三個(gè)“時(shí)間”來描述微流控系統(tǒng)的響應(yīng)性：
1.響應(yīng)時(shí)間（Response time）
2.上升時(shí)間（Rising time）
3.穩(wěn)定時(shí)間（Settling time）
響應(yīng)時(shí)間（Response time）
微流控系統(tǒng)中，響應(yīng)時(shí)間是指從發(fā)送指令開始，至流體開始發(fā)生“動(dòng)作”所持續(xù)的時(shí)間。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間越短越好，在如泵、閥等硬件組件中，其電氣或機(jī)械響應(yīng)時(shí)間應(yīng)足夠的短，以盡可能的降低系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。
上升時(shí)間（Rising time）
在微流控中，上升時(shí)間是指系統(tǒng)將流量從設(shè)定值的10％調(diào)至90％（有時(shí)為95％）所需的時(shí)間，它反映了系統(tǒng)調(diào)節(jié)其流量的快慢程度。有的系統(tǒng)可能具有很出色的響應(yīng)時(shí)間和上升時(shí)間，但直到壓力或流量穩(wěn)定之間，其波動(dòng)較大，如：高流阻的注射泵，控制算法不完善的壓力泵。
穩(wěn)定時(shí)間（Settling time）
在微流控系統(tǒng)中，穩(wěn)定時(shí)間通常定義為：系統(tǒng)管路流量達(dá)到需求值并保持在±5%的誤差范圍內(nèi)所需的時(shí)間，它反映了系統(tǒng)將流量穩(wěn)定在設(shè)定值附近的快慢程度，穩(wěn)定時(shí)間包括響應(yīng)時(shí)間、上升時(shí)間和將值穩(wěn)定在誤差范圍內(nèi)的時(shí)間三個(gè)部分。
1.響應(yīng)時(shí)間（Response time）
2.上升時(shí)間（Rising time）
3.穩(wěn)定時(shí)間（Settling time）
響應(yīng)時(shí)間（Response time）
微流控系統(tǒng)中，響應(yīng)時(shí)間是指從發(fā)送指令開始，至流體開始發(fā)生“動(dòng)作”所持續(xù)的時(shí)間。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間越短越好，在如泵、閥等硬件組件中，其電氣或機(jī)械響應(yīng)時(shí)間應(yīng)足夠的短，以盡可能的降低系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。
上升時(shí)間（Rising time）在微流控中，上升時(shí)間是指系統(tǒng)將流量從設(shè)定值的10％調(diào)至90％（有時(shí)為95％）所需的時(shí)間，它反映了系統(tǒng)調(diào)節(jié)其流量的快慢程度。有的系統(tǒng)可能具有很出色的響應(yīng)時(shí)間和上升時(shí)間，但直到壓力或流量穩(wěn)定之間，其波動(dòng)較大，如：高流阻的注射泵，控制算法不完善的壓力泵。
穩(wěn)定時(shí)間（Settling time）在微流控系統(tǒng)中，穩(wěn)定時(shí)間通常定義為：系統(tǒng)管路流量達(dá)到需求值并保持在±5%的誤差范圍內(nèi)所需的時(shí)間，它反映了系統(tǒng)將流量穩(wěn)定在設(shè)定值附近的快慢程度，穩(wěn)定時(shí)間包括響應(yīng)時(shí)間、上升時(shí)間和將值穩(wěn)定在誤差范圍內(nèi)的時(shí)間三個(gè)部分。
響應(yīng)性越好的微流控系統(tǒng)，越能保證實(shí)驗(yàn)精度，節(jié)省時(shí)間和試劑。微流體泵類產(chǎn)品中，F(xiàn)luigent壓力泵與其他技術(shù)的泵相比，具有更加良好的響應(yīng)性，特別適合與如液滴之類的對(duì)流量有高精度要求的應(yīng)用。下圖展示了一種高精度注射泵和Fluigent壓力泵的響應(yīng)性對(duì)比。
如何改善微流控系統(tǒng)中的響應(yīng)性
在不更換硬件設(shè)備的前提下，微流控系統(tǒng)的響應(yīng)性主要受響應(yīng)時(shí)間的影響，而響應(yīng)時(shí)間會(huì)受流阻與管路收縮（管路收縮將增大流阻，尤其在使用帶有彈性的PDMS芯片時(shí)）的影響而導(dǎo)致響應(yīng)延遲。可以這樣理解：系統(tǒng)在響應(yīng)之前，需要將“能量”積累至一定值，如果流阻越大，所需積累“能量”的時(shí)間就越長，響應(yīng)時(shí)間也就越長。
因此，要改善系統(tǒng)響應(yīng)性，最好的策略就是使用非常短且剛性毛細(xì)管；在使用壓力泵時(shí)，使用體積較小的儲(chǔ)液池，可減少被壓縮空氣的體積，也能在一定程度上提高系統(tǒng)的響應(yīng)性。
在不更換硬件設(shè)備的前提下，微流控系統(tǒng)的響應(yīng)性主要受響應(yīng)時(shí)間的影響，而響應(yīng)時(shí)間會(huì)受流阻與管路收縮（管路收縮將增大流阻，尤其在使用帶有彈性的PDMS芯片時(shí)）的影響而導(dǎo)致響應(yīng)延遲。可以這樣理解：系統(tǒng)在響應(yīng)之前，需要將“能量”積累至一定值，如果流阻越大，所需積累“能量”的時(shí)間就越長，響應(yīng)時(shí)間也就越長。
因此，要改善系統(tǒng)響應(yīng)性，最好的策略就是使用非常短且剛性毛細(xì)管；在使用壓力泵時(shí)，使用體積較小的儲(chǔ)液池，可減少被壓縮空氣的體積，也能在一定程度上提高系統(tǒng)的響應(yīng)性。
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