【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种便携式电化学检测装置，属于电子电路。
技术介绍
1、电化学传感器是一种基于电化学原理的传感器技术，通过测量电信号变化检测特定物质的浓度或性质。它利用电化学反应产生的电流、电压或电阻等信号与被测物质之间的直接关系，实现对物质的定量或定性分析。该技术具有灵敏度高、选择性好、响应速度快等优点，在环境监测、生物医疗、食品安全等领域有广泛应用前景。
2、现有电化学电路只能实现正电压调控，无法同时实现负电压和正电压的调控，灵活性较差；现有电化学电路使用数字滤波，存在延迟大、硬件成本高以及算法复杂性高的问题；现有电化学电路采样时使用的是单端采集，易产生偏差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种便携式电化学检测装置，以解决现有电化学电路存在的灵活性差、延迟大、成本高、精度低的技术问题。
2、本专利技术提供了一种便携式电化学检测装置，包括依次连接的激励电路、恒电位电路、电化学传感器、电流电压转换电路和低通滤波电路；
3、所述激励电路用于产生控制电压；
4、所述恒电位电路用于结合所述控制电压对所述电化学传感器的参比电极和对电极施加稳定偏压，使得所述电化学传感器的工作电极上产生待测物浓度对应的电流信号；
5、所述电流电压转换电路用于将所述电流信号转换为电压信号；
6、所述低通滤波电路用于滤除所述电压信号中的高频噪声。
7、优选地，所述激励电路包括微处理器和与所述微处理器连接的数模转换器；
8、所述微处理器用于接收外部的控制信号；
9、所述数模转换器用于将外部的控制信号转换为所述控制电压。
10、优选地，所述恒电位电路包括电压基准器u3、负反馈回路电路和电压跟随器电路；
11、所述电压基准器u3分别与所述负反馈回路电路的输入端和所述数模转换器相连；所述负反馈回路电路的输出端与所述对电极相连；
12、所述电压跟随器电路包括电压跟随器u5.2、电阻r8和电阻r9；
13、所述电压跟随器u5.2的同相输入端与所述参比电极相连，所述电压跟随器u5.2的输出端和反相输入端均与所述电阻r9的一端相连；所述电阻r9的另一端与所述负反馈回路电路相连；
14、所述电阻r8的一端与所述数模转换器相连，另一端与所述负反馈回路电路相连。
15、优选地，所述负反馈回路电路包括电压比较器u5.1和电容c7；
16、所述电压比较器u5.1的反相输入端与所述电阻r8相连，所述电压比较器u5.1的同相输入端与所述电压基准器u3的输出端相连，所述电压比较器u5.1的输出端与所述对电极相连；
17、所述电容c7的一端与所述电压比较器u5.1的同相输入端相连，另一端与所述电压比较器u5.1的输出端相连。
18、优选地，所述负反馈回路电路还包括电阻r10和电阻r11；
19、所述电阻r10设置于所述电压比较器u5.1的输出端与所述对电极之间；
20、所述电阻r11的一端与所述对电极相连，另一端接地。
21、优选地，所述电流电压转换电路包括运算放大器u5.3、电阻r12、电容c12、电容c13和电压基准器u4；
22、所述运算放大器u5.3的输出端经由并联设置的电阻r12和电容c13与所述运算放大器u5.3的反相输入端相连；所述运算放大器u5.3的反相输入端还与所述工作电极相连；
23、所述运算放大器u5.3的同相输入端与所述电压基准器u4相连；所述运算放大器u5.3的输出端与所述低通滤波电路相连，且所述运算放大器u5.3的输出端还经由所述电容c12接地。
24、优选地，所述低通滤波电路包括电阻r6、电阻r7、运算放大器u5.4、电容c14和电容c15；
25、所述电阻r6的一端与所述运算放大器u5.4的同相输入端相连，另一端与所述电阻r7的一端相连；所述电阻r7的另一端与所述电流电压转换电路相连；
26、所述电容c14的一端与所述运算放大器u5.4的同相输入端相连，另一端接地；
27、所述运算放大器u5.4的反相输入端与所述运算放大器u5.4的输出端相连，所述运算放大器u5.4的反相输入端还与电容c15的一端相连；所述电容c15的另一端与所述电阻r6相连。
28、优选地，还包括ad差分采样电路；
29、所述ad差分采用电路分别与所述低通滤波电路和所述微处理器连接，用于将所述低通滤波电路输出的电压信号转为数字信号并传输至所述微处理器。
30、优选地，还包括与所述微处理器连接的移动终端；
31、所述微处理器将所述数字信号发送至所述移动终端；
32、所述移动终端用于将所述数字信号转换为待测物的浓度信息并显示。
33、优选地，还包括供电电路；所述供电电路与所述微处理器相连。
34、本专利技术的便携式电化学检测装置，相较于现有技术，具有如下有益效果：
35、本专利技术公开了一种宽范围、可调节、高精度的便携式电化学检测装置，可应用于微量浓度的物质检测，检测过程为利用激励电路和恒电位电路对电化学传感器施加正偏压或负偏压，电化学传感器在偏压下产生的电流经电流电压转换电路转换为电压后进入至低通滤波电路进行高频噪声的滤除，而后使用ad差分采样电路进行双通道采样，进而通过串行外设接口(spi)传输到微控制器，最后将检测结果通过低功耗蓝牙(ble)发送到智能移动终端，并生成实时折线图。本专利技术具有宽范围、可调控、高精度、准确度高、体积小等优点，可满足便携式需求。本专利技术为电化学领域内的微量有害物质检测提供了新的思路和方法，在环境监测、生物医疗、食品安全等领域有广泛的应用前景。
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1.便携式电化学检测装置，其特征在于，包括依次连接的激励电路、恒电位电路、电化学传感器、电流电压转换电路和低通滤波电路；
2.根据权利要求1所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述激励电路包括微处理器和与所述微处理器连接的数模转换器；
3.根据权利要求2所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述恒电位电路包括电压基准器U3、负反馈回路电路和电压跟随器电路；
4.根据权利要求3所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述负反馈回路电路包括电压比较器U5.1和电容C7；
5.根据权利要求4所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述负反馈回路电路还包括电阻R10和电阻R11；
6.根据权利要求1所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述电流电压转换电路包括运算放大器U5.3、电阻R12、电容C12、电容C13和电压基准器U4；
7.根据权利要求1所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述低通滤波电路包括电阻R6、电阻R7、运算放大器U5.4、电容C14和电容C15；
8.根据权利要求2所述的
9.根据权利要求8所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，还包括与所述微处理器连接的移动终端；
10.根据权利要求2所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，还包括供电电路；所述供电电路与所述微处理器相连。
...【技术特征摘要】
1.便携式电化学检测装置，其特征在于，包括依次连接的激励电路、恒电位电路、电化学传感器、电流电压转换电路和低通滤波电路；
2.根据权利要求1所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述激励电路包括微处理器和与所述微处理器连接的数模转换器；
3.根据权利要求2所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述恒电位电路包括电压基准器u3、负反馈回路电路和电压跟随器电路；
4.根据权利要求3所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述负反馈回路电路包括电压比较器u5.1和电容c7；
5.根据权利要求4所述的便携式电化学检测装置，其特征在于，所述负反馈回路电路还包括电阻r10和电阻r11；
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