[发明专利]一种基于三电极的高精度血酒浓度测试电路

权利要求书

1.一种基于三电极的高精度血酒浓度测试电路，其特征在于，包括控制电路(10)，双极性电压产生电路(20)，恒电位仪电路(30)，三电极生物酶传感器(40)，微电流检测电路(50)，显示电路(60)，串口输出电路(70)和用于给以上模块提供工作电源的供电电路，

通过控制电路(10)根据循环伏安法测定三电极生物酶传感器(40)的工作电极WE的最佳工作电位，根据所得的工作电位，确定该电位下的电流时间I-T曲线，根据I-T曲线确定对应的血酒精的浓度，设定双极性扫描电路(20)产生该电位输入至恒电位仪电路(30)，所述恒电位仪电路(30)用于将稳定的电压信号输入至三电极生物酶传感器(40)的参比电极RE和对电极CE之间，所述微电流检测电路(50)用于检测三电极生物酶传感器(40)的工作电极WE上产生的因血酒精的存在而产生的微小的电流并输入至控制电路(10)，控制电路根据I-T曲线判定出血酒精浓度，所述串口输出电路(70)用于通过串口输出打印功能，将采集到数据通过处理绘制成曲线，所述显示电路(60)用于通过TFT屏将采集到的信号进行显示，

其中控制电路的核心控制芯片采用STM32F103VCT6，其与外部连接关系如下：PA4、PA5、PA7、PD2为双极性电压产生电路(20)的数模转换芯片DAC控制引脚，利用STM32F103VCT6的SPI接口控制DAC芯片；PA13～PA15、PB3、PB4为JTAG下载接口；VREF+、VREF-为内部ADC的参考电压输入引脚；PB10、PB11为STM32F103VCT6的I2C接口，用来与外部具有I2C接口的微电流检测电路(50)的采样芯片AD相连接；NRST引脚为芯片的复位引脚；BEEP为外接蜂鸣器引脚，当血酒精浓度达到设定的醉酒阈值时，蜂鸣器报警；PB12～PB15为STM32F103VCT6的SPI2接口，用于连接具有串行接口的显示电路(60)。

2.根据权利要求1所述的基于三电极的高精度血酒精浓度测试电路，其特征在于，所述双极性电压产生电路(20)进一步包括由REF3233组成的基准电压产生电路和由运放OPA727和数模转换芯片DAC8831组成的双极性电压输出电路，其中REF3233输入电压为5V连接作为使能端的第3管脚和作为电压输入引脚的第4管脚，输出3.3V电压连接到DAC8831的参考电压输入端第6管脚和第7管脚，DAC8831的SPI控制引脚分别与STM32F103VCT6的控制引脚相连，通过STM32F103VCT6的SPI来控制DAC8831的工作时序，将数据通过单总线SDI引入到DAC8831，DAC8831在运放OPA727的输出端即可得到与输入数据对应的电压。

3.根据权利要求1或2所述的基于三电极的高精度血酒精浓度测试电路，其特征在于，所述微电流检测电路(50)进一步包括电压电流I-V转换电路(501)，放大电路(502)，滤波电路(503)和采样电路(504)，

所述I-V转换电路包括第一斩波稳零运算放大器ICL7650，其第1管脚CEXTB端外接第五电容一端，第2管脚CEXTA端外接第六电容一端；第3管脚，第5管脚同相输入端+IN和第6管脚接地；三电极生物酶传感器的工作电极输出端通过串联的第四电阻R4连接第4管脚反相输入端-IN，第四电阻R4和-IN之间并接方向相反的钳位保护二极管D1和D2，第7管脚负电源端V-连接经第十三电容C13过滤的-5V电压，第11管脚正电源端连接串接第四电容的+5V电压，第10管脚输出端OUT连接第五电阻R5和第十五电容C15组成的滤波网络后输出电压信号，第10管脚输出端OUT连接第十二电阻R12与第二十电容C20组成反馈补偿网络后连接三电极生物酶传感器的工作电极输出端；第8管脚CRETN与第五电容和第六电容的另一端连接。