血糖機是用以讀取血糖感測試片訊號並顯示所估測血糖值之必要裝置。因此血糖機檢測精確度的重要性於各國相關法規日趨嚴謹，如：
1.ISO15197對血糖機的要求標準，2013年版已經將≥100mg/dL量測值誤差規範從±20%下修至±15%，並規定業者在2016年全面落實。
2.美國食品藥物管理局(USFDA)於2016年10月公告更嚴格的血糖機檢測標準，公告中明確指出：血糖機送審測試樣本要求，除了原本不同血糖濃度範圍之樣本，還須增加來自不同血球容積比在不同血糖濃度下之量測干擾偏差數據。
人體血液血球容積比之個體差異相當大，紅血球是影響葡萄糖在血糖感測試片上經化學反應釋出電子擴散移動的物理屏障。因此血球容積比的高低，會使葡萄糖釋出的電子，在血糖感測試片中的擴散移動受到影響，進而導致血糖機量測血糖值的誤差量被放大。通常血球容積比偏高，會引起血糖機的讀值偏低；反之，積水或貧血病患的血球容積比偏低，則會使血糖機讀值偏高。而當實際血液中的血糖值偏低，但血糖機測量讀值卻偏高的情況，對糖尿病患者而言是非常危險的事情。
美國食品藥物管理局建議血糖機量測血糖值的血液樣本，其血球容積比的容許範圍為10%~65%，其具體意義指的是：血球容積比在10%~65%範圍內，血糖濃度≥100mg/dL量測值，其誤差量必須在±15%以內。
一般市售血糖機，通常都只單純量測血糖濃度，血球容積比則在35%~55%的範圍內，而忽略血球容積比對血糖量測的影響。如此做法僅勉強符合ISO 15197:2013版法規的要求，且幾乎都已接近界限值。而能夠符合新版FDA建議的10%~65%容許範圍的產品，目前市場上並不多見。
MCU為血糖機量測核心
血糖機是以微控制器(Microcontrol Unit, MCU)為核心，其周邊控制、演算法運算、資料儲存、數值顯示、錯誤資訊提示等，都需要透過MCU來完成(圖1)。
唯有放大倍率電阻無法內建到IC內部，而血糖感測片配方不同，必須進行生物化學與電子電路的小訊號放大匹配，由生化方進行不同血糖濃度的血液測試，進而從數據中分析並找到最佳倍率。
當血液流入血糖感測片而接觸到兩電極後，由DAC提供穩定的反應電壓(0mV&100~500mV)，此時血糖感測試片會在血液和酵素交互作用後，釋出電子產生電流。圖2中IGlu就是表示從血糖感測片所產生的電流，OPA電路為I→V功能，OPA Output端量測的電壓波形其實就是血糖感測片實際輸出的電流波形，而後，由ADC擷取電壓波形，各家血糖機廠商再從其中找出與血糖相關的轉換式，由MCU運算後得出血糖值，進而顯示在LCD上並儲存在RL78/L1A的Dataflash中(圖3)。需要注意的設計重點：
．酵素溶解時段
此時段最重要的是DAC必須輸出非常接近0mV的電壓。因為酵素跟血液溶解的同時，也正在跟血液中的葡萄糖產生化學反應，若此時Working Electrode不是接近0mV的電壓，就會對化學反應產生干擾，而此干擾會造成之後在取樣時把量測誤差放大。
．反應及取樣時段
此階段由RL78/L1A的DAC輸出穩定電壓(通常為100mV~500mV)給血糖感測試片的Working Electrode。這就完全是客製化的設計，此電壓必須匹配各家血糖感測試片以及生化方測試方式的要求而給出不同電壓，甚至於不同的測試區間提供不同電壓。
血糖機系統設計RL78/L1A有優勢
對於一般的糖尿病患者，醫生通常一天會使用4次血糖機來量測血糖，高度使用者則一天會使用到7次(早餐前/後+午餐前/後+晚餐前/後+睡前)。若估計每次血糖量測時間為3分鐘，則表示就算是高度使用者，一天仍然只處於開機檢測運算狀態21分鐘。也就是說，通常血糖機在使用者身上，有99%以上的時間都處於待機狀態。由此可知，低待機耗電流對於血糖機系統設計而言是非常重要的特性之一。
RL78/L1A內部有一個非常省電的「32.768KHz RTC振盪電路」，此電路同時具備「省電」以及「起振穩定」兩種特性，此兩種特性使得血糖機在待機模式(RTC On)情況下，平均耗電流可低達「1.2uA~1.7uA」甚至更低，這是業界IC很難達到的效能。另外，RL78/L1A(80 Pins)周邊功能完整，可同時滿足高/低階產品功能需求。
RL78/L1A由於周邊功能相當完整，因此設計上非常靈活。高/低階血糖機可以採用模組化設計，使高/低階血糖機可以共同備料。雖然這些規格用在低階血糖機上會超出設計需求，但若客戶的重點放在共同備料時，RL78/L1A就會是很好的選擇。
在數位電路部分，ROM Size在Pin to Pin Compatible情況下可以支援48KB到128KB，倘若演算法過於複雜，設計者也不用苦尋另一顆IC。因為RL78/L1A在同Pin數的產品上提供不同的ROM Size選擇，而且Pin腳完全相容。
RL78/L1A內建的Dataflash有8K Byte，能夠直接省略一般血糖機必須外掛的EEPROM(24C64之類)，除了省下外部IC成本，其他人欲破解Dataflash參數也更加困難，等於是保護作用又多了一層。
晶片內建高速振盪器(High-Speed on Chip Oscillator)能做到全溫域(-40~85℃)都維持±1%的誤差量，故其他周邊也相對穩定，因而在使用上也會更放心。
LCD有4/8COM選擇，再加上有Boost Level Control，在設計上也提供了相當大的靈活度。當產品需要更多LCD點數時，就可以選擇8COM的LCD。
此時Boost Level Control可以配合LCD所需電壓，使其在所選的Level維持穩定。這樣一來LCD的顯示效果也能擁有一定的品質。
在類比前端部分，Rail to Rail OPA 2ch(包含內建類比多工器Analog MUX)，這在多合一的機種是非常好用的功能。因為血糖感測試片跟其他感測試片(如尿酸)一樣，在感測端給出的訊號強度差異是很大的，以至於所需要的回授放大倍率不同，而使用Analog MUX就可以很輕鬆地解決這個問題。
Analog MUX在單純血糖機的另一個用法，是可以調整放大倍率。若可以在取樣時將倍率調大，則取樣得到的訊號解析度就會提升，而MCU進行轉換運算時，失真度也會降低。
DAC獨立可輸出2ch，這在同類型IC中是比較少見的。不過若要設計功能比較高階的血糖機(如HCT偵測)，這就會是必要功能了。「血糖量測」與「血球量測」必須在同一張血糖感測片中進行，量測時間也只允許在一小段時間內(≦9秒)完成，但兩者量測所需要的反應電壓卻是截然不同，其要求重點也不一樣，因此DAC分開成2 Channel將會是最佳的選擇。在電子電路設計上將兩個迴路完全獨立，電路上若可以做成互不干擾的量測迴路，量測的精準度自然就會提升。
DAC 2ch在應用上可以是非常靈活的，在某些特殊設計的血糖感測試片上，會需要將量測電極的電壓反轉，以降低某些干擾物的影響。此時多Channel「DAC」、「OPA」、「ADC」的搭配應用，就可以滿足各種不同的設計需求。
血球多寡影響血糖測值正確性
醫療院所使用的生化機台，其檢體通常是「血漿」，少了很多的干擾因素，所以其量測值的準確度會相當高。而血糖機主要講求的是便利性，其測試的檢體通常是「全血(血漿+血球)」，此時血球容積比對量測的干擾就會非常大了。
血球容積比42%表示：全血的組成有42%是血球，另外58%是血漿(圖4)。成年男性正常值為：42%~54%，女性則為36%~48%。然而糖尿病患者通常會有其他的併發症，其血球容積比通常就不一定在正常的範圍內，且會因為不同的個體差異與治療方式，有些人會偏高，有些人則會偏低。血糖機是這些糖尿病患者必備的量測儀器，但血糖機在規格上沒有辦法事先知道待測病患的血球容積比範圍，因此只能在偵測技術上精進，在將血球容積比量測範圍拉寬至10%~65%的同時，還必須符合ISO 15197 2013版的規範。
血球多寡會直接影響血糖測值的正確性，簡單的說，血球容積比高則血糖機測值會偏低；反之，血球容積比低則血糖機測值會偏高。使用RL78/L1A微控制器的高效能周邊，搭配工業技術研究院(Industrial Technology Research Institute, ITRI)的專利類交流阻抗原理偵測，在一般碳極或金屬極血糖測試片上增加一種獨特的電極設計，就能夠做到同時偵測血糖值與血球容積比，進而校正得出更加精準的血糖值(見圖5、6、7、8)。
資料來源：工研院
資料來源：工研院
資料來源：工研院
專利類交流阻抗偵測HCT方式，需要一組獨立DAC+OPA+ADC的組合電路，RL78/L1A內建有第二組獨立的DAC+OPA+ADC，完全符合硬體電路需求。而外部除了被動元件，完全不用再增加其他元件。另外，在量測演算法上也需要搭配瑞薩所提供，專為RL78設計的快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform, FFT)參考程式碼，以判斷某些特殊條件。
專利類交流阻抗偵測HCT方式，對於類比電路設計的要求以及MCU本身的效能是比較嚴格的。例如DAC轉態的穩定度，就會影響HCT量測的穩定度。RL78/L1A在穩定性和再現性方面，其得出的結果都符合需求，因而可量化生產經過校正的血糖機。而RL78/L1A本身的電氣特性以及大量生產之規格一致性也相當高。
