Emstat pico ADuCM355電化學(xué)模組詳細(xì)解讀

我昨天寫了：電化學(xué)分析儀器設(shè)計(jì)，今天就再細(xì)節(jié)的說一下上面的系統(tǒng)的一些構(gòu)成。

主要是這樣的小模塊做的太迷人了，好喜歡，不說硬件設(shè)計(jì)這一塊，就是這樣分析的軟件就真的是獨(dú)步青云了。

全網(wǎng)也沒有這么細(xì)的文章里，且看且珍惜，這里也打個廣告，如果有核心板想定做下面的載板也可以聯(lián)系我。

這個是一個臺灣的小分析器，很小，還有一個無線接收器，這樣的設(shè)計(jì)可以做更多有趣的東西。

這個是三電極的系統(tǒng)，多出來是地，這樣的USB+鱷魚夾也很有趣

這個更詳細(xì)一點(diǎn)

這個是電極上面的材料，有不同的材料我也寫上來了

這個是下面模組的Arduino板子，引腳我就寫這里了

因?yàn)橐婚_始是看電極測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的，后面有點(diǎn)事，看的忘了，圖還在我腦子不在了。

IC1是TIA，我做夢都記得，CN+REF與IC2變成了一個恒壓的系統(tǒng)。

這個是一個集成的測量器件

TI 的OPA391運(yùn)算放大器為設(shè)計(jì)人員提供了低噪聲 (30 nV/√Hz)、超低偏置電流 (10 fA) 和低 I Q (24 μA) 構(gòu)建模塊。圖顯示了使用 OPA391 放大器和ADS1120 ADC實(shí)現(xiàn)與 3 引線電化學(xué)電池連接的離散信號鏈。

這個是分立的器件搭建的，看的出來吧？

描述在上面，下面又是TIA

從右向左看，哥們看不懂了，但是參考電極+buffer我是看懂了

PH測量的系統(tǒng)本質(zhì)是TIA，在以前的文章里面有

這個是一個論文里面的小硬件，就是MCU+FAE的集成

這個是我們的主角，不過這個是單個通道的測量

這個是電極系統(tǒng)最后再看一次

這個呢就是ADuCM355是ADI的集成方案

真實(shí)的樣子

這個公司非說是自己做的，我就很生氣，你怎么可能自己搓了芯片出來了？

這里就是模組擁有的功能，三個測量的方式

線性掃描伏安法 (LSV)、方波伏安法 (SWV) 或電阻抗光譜 (EIS)

請讓我記住這幾個參數(shù)

10k->10 000,一萬個機(jī)器

也就是說，這個芯片應(yīng)該就是ADI的

看這個樣子的話，也就是這個公司做到了合格的第三方

以電壓和電流兩個維度來拓寬測量的范圍

這個主要是測量的通道的一些參數(shù)擴(kuò)大了

Sensit 可穿戴設(shè)備縮短了基于電化學(xué)的新型可穿戴傳感器的上市時間?？纱┐鞯娜嵝噪娀瘜W(xué)傳感器（例如集成在表皮上）可用于測量各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的非侵入性代謝物和電解質(zhì)。 想象一下這樣的應(yīng)用程序： 連續(xù)血糖監(jiān)測 運(yùn)動員的汗水分析 分子空氣生物標(biāo)志物

上面這個也是一個ADuCM355做的采集設(shè)備了

這個就是模組的一些參數(shù)，是相當(dāng)于加了一些外圍的器件來增強(qiáng)芯片的功能，第一個是高阻抗，證明在測量的時候?qū)υ到y(tǒng)的干擾會更小，pa是測量的分辨率，16ADC這個量化精度要看輸入電壓，下面是掃頻參數(shù)。

這個參數(shù)也是對的

一共28個引腳

比較良心的是，這個內(nèi)部的系統(tǒng)框圖是按照設(shè)計(jì)來的，可以讓我一探究竟。左邊就是固件的燒錄以及和上位機(jī)的通訊，是串口。因?yàn)闉榱说凸?，設(shè)計(jì)了一個超低的靜態(tài)電流的LDO，還加入了一個溫度傳感器，兩個低速的DDS，一個高速的DDS。后面是倆組測量電極。

WE是工作電極，這里也就是TIA，REF是參考電極，CE是反電極

這里就是沒有拆過里面，不知道這套設(shè)備里面的電極系統(tǒng)是不是還有未說的芯片，Buf是AD的，那CE，WE呢？其實(shí)這個就不知道了，而且TIA的測量我發(fā)現(xiàn)都是要鏈接輸出和IN+

這些沒啥

看這里的工作電極

ADC這塊都是看數(shù)據(jù)手冊就行

高低兩個模式看電流情況，偏置

恒電位儀通道

所施加的電池電位是恒電位儀通道的 RE 和 WE 之間的電壓（在 CE 處提供電壓，并由恒電位儀回路在 RE 處控制）。WE 的電位保持在 0.819 V 至 2.366 V 之間，以便為 TIA 的運(yùn)行提供空間。因此，施加的電位范圍為：

高速 DAC：-1.981 V 至 2.166 V

低速 DAC：-1.581 V 至 2.166 V

這個是芯片的原本的一些參數(shù)，看上去確實(shí)是和ADI的芯片有些出入

EmStat Pico 使用 ADuCM355 的 2 個恒電位儀通道，并在 RE 輸入上添加了高阻抗緩沖器 (AD8606)。

正好兩個通道兩個運(yùn)放

這個封裝好小

緩沖級

是因?yàn)槿芤旱淖杩勾_實(shí)很高

沒想到的是下面的載板居然給了原理圖

左邊的這個大接口是個啥呢？讓我們來看看

側(cè)面的樣子是這樣的

首先我找到的接口是這樣

下面的接口是這樣的

6 位圓形連接器插座，母插座焊接

5個接口

這個接口是啥來著

接口是按照原理圖我排列下來的

SD卡是SPI接口的

RTC和溫度都是掛在IIC上的

這個應(yīng)該是兩個接口是接在一路的

在這里

下面是最一開始我發(fā)的載板

該虛擬電池有 3 個不同的電路，可用于檢查儀器的行為： a) 高精度 10 kOhm 電阻 b) 簡化的 Randles（無 Warburg 阻抗） c) 兩個二極管模擬非擴(kuò)散限制氧化還原系統(tǒng)

這個是模擬化學(xué)電池來校準(zhǔn)系統(tǒng)的

最后讓那個我回顧一下今日的小明星

如果是對于開發(fā)來說，最重要的寄存器手冊是全中文的

三個重要的引腳，我天天靠這東西學(xué)英語

這個更明顯

有個大的框圖，好像那么多的寄存器是可以控制這些開關(guān)的

審核編輯：湯梓紅