时间分辨荧光免疫分析(Time-Resolved Fluoroimmuoassay，TRFIA)仪是一种微量甚至超微量物质分析的生化仪器，已广泛成为临床、治疗、监测和基础医学研究等方面的重要工具。TRFIA仪的测量精度主要取决于激发光的稳定性、样品试管定位的准确性和微弱荧光信号测量的精确性三项关键技术。本文对影响仪器测试精度的诸多因素进行了深入剖析，从软、硬件设计角度提出切实可行的解决方案。 1.激发光强度变化将导致被测生化样品受激发射的荧光强度不稳定，从而影响测试精度。本文介绍了自行研制的脉冲氙灯激发光源系统，设计了一组能量和时间控制电路，有效缩短了脉宽，产生的脉冲光具有频率高、脉宽窄、紫外成分能量高的特点，可满足TRFIA仪对激发光稳定性的要求。 2.样品试管定位精度不高将造成系统测试不准，本文将性能优越的新型电机-超声电机(Ultrasonic Motor，USM)用于定位控制系统中。硬件上完成了超声电机的伺服测控系统设计；又由于超声电机具有时变、非线性的特点以及尚无有效控制模型的现状，软件上采用了模糊-PI控制策略，经实验整定参数，运行表明，模糊-PI控制能实现USM快速位置跟踪控制。 3.在微弱荧光信号测试中，测量时间定时不准将导致测得的荧光信号强度发生波动。针对影响测量时间精度的三个因素(时基信号误差，触发误差，量化误差)：采用带温度补偿的晶体振荡器作为时基信号源，减小时基信号误差；采用RISC结构的高速单片机及性能稳定的HCMOS型外围器件，保证激发光产生和荧光信号测量在软硬件上能同步触发执行，以减小触发误差；采用双游标法使测时分辨力提高三个数量级，以减小量化误差。实验表明，取得了良好效果。 4.光电倍增管(Photo Multiplier Tube，PMT)作为微弱荧光信号的检测元件，PMT对高压供电电源和偏置电压稳定度要求高达0.01％-0.05％。本文设计了三种PMT偏置电路，实验表明，采用可调恒流的有源偏置电路得到的偏置电压，其线性偏离度明显低于由双极型晶体管构成的偏置电路和由场效应型晶体管构成的偏置电路。同时针对PMT的暗电流影响，设计了自动补偿电路，均取得了较好的效果。 5.针对微弱荧光信号的检测特点，硬件上，设计了基于电流模荧光信号检测电路；软件上，根据荧光信号的特点设计了一种新的小波阈值去噪方法-模平方去噪方法去除噪声，取得较好的实验效果。 通过对TRFIA仪器测控系统的升级开发，使仪器的测试精度明显提高。