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《三电极电化学传感器的恒电位仪设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2009年仪表技术与传感器2009第9期InstrumentTechniqueandSensorNo19三电极电化学传感器的恒电位仪设计姚毓升,解永平,文涛(大连理工大学电子系,辽宁大连116024)摘要:三电极电化学传感器在化学、生物和环境监测等领域的应用越来越广泛,为了充分发挥其性能,并实现测量仪器的便携性,选用AT89S8252单片机和A/D、D/A转换器等IC芯片,设计了一种用于传感器电流信号检测的便携式恒电位仪。该恒电位仪通过电压负反馈调节系统使电化学传感器的工作电压等于基准电压,并保持恒定。为检测仪器的性能,用一个电路模型等效三电极电化学传感器进行了测试,实验
2、结果表明该恒电位仪具有很好的精度。关键词:电化学传感器;三电极;便携性;恒电位仪中图分类号:O652.2文献标识码:A文章编号:1002-1841(2009)09-0023-03DesignofPotentiostatforThree2electrodeElectrochemicalSensorsYAOYu2sheng,XIEYong2ping,WENTao(DepartmentofElectronicEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China)Abstract:Three2electrodeel
3、ectrochemicalsensorisusedintheareaofchemical,biologyandenvironmentdetecting.Totakefulladvantageoftheperformanceofsensorandtoachievetheportabilityofthedetectinginstrument,AT89S8252SCMandICchipssuchasA/D,D/Aconverterwereselectedforthedesignofaportablepotentiostattodetectthesignaloftheelectr
4、iccurrent.Thepotentiostatmakestheworkingvoltageoftheelectrochemicalsensoraconstantandequaltothereferencevoltagebythevoltagenegativefeedbackadjustssystem.Totesttheperformanceoftheinstrument,atestingwascarriedoutusingacircuitmodelwhichisequivalenttothethree2electrodeelectrochemicalsensor.Th
5、eexperimentalresultshowsthattheinstrumenthasgoodaccuracy.Keywords:electrochemicalsensor;three2electrodes;portability;potentiostat0引言RE在没有电流通过的前提下,用来维持工作电极与参比电极三电极电化学传感器通过在工作电极和参比电极间加控间电压的恒定;AE用来输出反应产生的电流信号,由测量电路制电压,在工作电极表面产生电流信号,该电流信号与被测物实现信号的转换和放大。质浓度具有一定的关系,分析该电流信号就可以算出被测物的如果直接在工作电极和参比电
6、极间加电压,在电压的作用浓度。实际进行信号处理时,需要在工作电极和参比电极间加下,工作电极表面产生化学反应。由于此时工作电极和参比电一个恒定电位,以维持传感器的电化学稳定性,使其能稳定地极间形成回路,反应所产生的电流将通过参比电极输出,随着输出模拟信号。因此,恒电位仪是电化学传感器不可缺少的设反应电流的变化,工作电极和参比电极间的电压也会发生改备。变,无法保持恒定。加入辅助电极,就是要通过反馈作用使工在这方面,许多研究人员致力于开发单芯片恒电位仪,以作电极和参比电极间的电压保持恒定,保证参比电极没有电流减少芯片尺寸和成本。Turner介绍了一种基于CMOS的集成恒流过,强
7、迫反应电流全部通过辅助电极输出。[1][2]电位仪;Kakerow介绍了一种单芯片恒电位仪;Bandyo2恒电位仪就是用来维持工作电极和参比电极间电位差恒[3]padhyay提出了基于生物传感器芯片的多通道恒电位仪。由定的电子设备,其中控制部分的精简电路如图1所示[5]。图中于他们强调的是恒电位仪与传感器的集成,所以他们设计的恒把工作电极接实地,可以防止寄生信号的干扰,从而提高了电电位仪仅适用于特定的传感器。为了开发可用于不同传感器[6]路中电流和电压的稳定性和精度。这样,恒定电位就变成了的恒电位仪,Huang通过整合广泛使用
