[发明专利]基于Arduino实现时间电流法和循环伏安法的激励信号生成电路及电化学检测装置

权利要求书

1.一种基于Arduino实现时间电流法和循环伏安法的激励信号生成电路，包括第一模数转换单元、第二模数转换单元、一反向电路单元及位于第一模数转换单元与反向电路单元之间的一二阶低通滤波单元；

每一模数转换单元将接收到Arduino的数字信号转化为模拟信号，并将各模拟信号分别发送至反向电路单元；反向电路单元根据接收到的模拟信号，生成一激励信号；

其中，所述激励信号生成电路中，第一模数转换器的Vdd端与第一模数转换器的Vref端分别连接至+2.5V供电电源，第一模数转换器的A0端连接至+5V基准电位，第一模数转换器的GND端接地，第一模数转换器的信号输入端连接至Arduino的信号输出端，第一模数转换器的输出端连接至电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端及电容C1的一端相连，电阻R2的另一端分别与电容C2的一端及第一运算放大器的正极输入端相连，电容C2的另一端接地，电容C1的另一端分别与第一运算放大器的负极输入端、第一运算放大器的输出端及电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端及第二运算放大器的负极输入端相连，第二模数转换器的Vdd端与第二模数转换器的Vref端分别连接至+2.5V供电电源，第二模数转换器的A0端与第二模数转换器的GND端分别接地，第二模数转换器的信号输入端连接至Arduino的信号输出端，第二模数转换器的输出端连接至第二运算放大器的正极输入端，电阻R4的另一端与第二运算放大器的输出端相连；

第一模数转换器与第二模数转换器的型号包括MCP4725，第一运算放大器与第二运算放大器的型号包括OP297。

2.如权利要求1所述的激励信号生成电路，其特征在于，第一模数转换器与第二模数转换器的地址不同。

3.一种基于Arduino实现时间电流法和循环伏安法的电化学检测装置，包括采用权利要求1-2中任一方法得到的激励信号生成电路、三电极体系电路、测试电极、信号测量电路及电源信号电路；

激励信号生成电路通过接收的Arduino数字信号，生成激励信号；

三电极体系电路通过激励信号在测试电极的工作电极和参比电极之间产生一个恒压信号或一个三角波电压信号；

信号测量电路将采集的测试电极的工作电极和对电极回路里的极化电流，转化为数字信号，反馈至Arduino；

电源信号电路对激励信号生成电路、三电极体系电路及信号测量电路提供电力。

4.如权利要求3所述的电化学检测装置，其特征在于，三电极体系电路中，电阻R5的一端连接至激励信号生成电路的输出端，电阻R5的另一端分别与第三运算放大器的负极输入端及电阻R6的一端相连，第三运算放大器的正极输入端接地，第三运算放大器的输出端连接至测试电极的对电极，电阻R6的另一端分别与第四运算放大器的负极输入端及第四运算放大器的输出端，第四运算放大器的正极输入端连接至测试电极的参比电极，测试电极的工作电极分别连接至第五运算放大器的负极输入端、电阻R7的一端、电阻R8的一端及电容C3的一端，电阻R8的另一端连接至-2.5V供电电源，第五运算放大器的正极输入端接地，第五运算放大器的输出端分别与电阻R7的另一端及电容C3的另一端相连；第三运算放大器、第四运算放大器及第五运算放大器的型号包括OP297。

5.如权利要求4所述的电化学检测装置，其特征在于，信号测量电路中，电阻R9的一端连接至三电极体系单元的第五运算放大器的输出端，电阻R9的另一端分别与电阻R10的一端、电容C4的一端及电容C5的一端相连，电阻R10的另一端连接第六运算放大器的正极输入端，电容C4的另一端接地，电容C5的另一端分别与第六运算放大器的负极输入端、第六运算放大器的输出端及一数模转换器的A1端相连，数模转换器的Vcc端连接+5V基准电源,数模转换器的Addr端与数模转换器的Gnd端分别接地，数模转换器的IIC端连接Arduino单元；第六运算放大器的型号包括OP297。