一种检测电路、片上系统以及检测装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种检测电路、片上系统以及检测装置，其中，该检测电路包括：激励单元；电化学传感单元，电化学传感单元包括工作电极、参考电极和对电极，工作电极接触待检测物质，激励单元连接参考电极和对电极，激励单元用于给参考电极和对电极提供恒定电压；转换单元，转换单元的输入端连接工作电极，用于将工作电极输出的电流信号转化为电压信号；处理单元，处理单元连接转换单元的输出端，用于对电压信号进行处理，以对待检测物质进行检测。通过上述方式，能够降低电化学传感单元的外围电路的复杂度。电路的复杂度。电路的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种检测电路、片上系统以及检测装置


[0001]本申请涉及电子电路
，具体涉及一种检测电路、片上系统以及检测装置。

技术介绍

[0002]电化学研究的主要内容是电能和化学能之间的转化过程以及规律性，特别是电荷在电解质和电极表面之间的迁移过程及其特性。在电化学反应中，能量之间的转换是电荷在电解质之间的转移，从而产生电势或者电流的变化，而这些变化都与在电极反应的物质浓度相关。
[0003]电化学传感器是基于待检测物质的电化学特性将检待测物质的化学量转变成电学量进行传感检测的一种传感器，广泛应用在工业上的气体、重金属离子、微生物浓度检测等。
[0004]在相关技术中，需要对电化学传感器产生激励，并且需要实时的获取并处理电化学传感器产生的相关参数，因此，电化学传感器的外围电路设计较为复杂。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种检测电路、片上系统以及检测装置，用意改善/解决相关技术中电化学传感器外围电路设计复杂的问题。
[0006]本申请提供一种检测电路，该检测电路包括：激励单元；电化学传感单元，电化学传感单元包括工作电极、参考电极和对电极，工作电极接触待检测物质，激励单元连接参考电极和对电极，激励单元用于给参考电极和对电极提供恒定电压；转换单元，转换单元的输入端连接工作电极，用于将工作电极输出的电流信号转化为电压信号；处理单元，处理单元连接转换单元的输出端，用于对电压信号进行处理，以对待检测物质进行检测。
[0007]在一些实施例中，激励单元包括：数模转换模块，数模转换模块用于将输入的数字电压信号转换为模拟电压信号；电压生成模块，连接数模转换模块的输出端、参考电极和对电极，用于根据模拟电压信号给参考电极和对电极提供恒定电压。
[0008]在一些实施例中，电压生成模块包括：第一运算放大器，第一运算放大器的第一输入端连接数模转换模块的输出端，第一运算放大器的第二输入端连接参考电极，第一运算放大器的输出端连接对电极。
[0009]在一些实施例中，电压生成模块还包括：电容器，电容器的第一端连接参考电极，电容器的第二端连接对电极；第一电阻，第一电阻的第一端连接第一运算放大器的输出端，第一电阻的第二端连接对电极；第二电阻，第二电阻的第一端连接第一运算放大器的第二输入端，第二电阻的第二端连接参考电极。
[0010]在一些实施例中，转换单元包括：转换单元包括：第二运算放大器，第二运算放大器的第一输入端用于接收正向电压，激励单元用于对第二运算放大器提供正向电压，第二运算放大器的第二端连接工作电极，第二运算放大器的输出端连接处理单元；第三电阻，第三电阻的第一端连接第二运算放大器的第二输入端，第三电阻的第二端连接第二运算放大
器的输出端。
[0011]在一些实施例中，第二运算放大器的第一输入端连接激励单元，激励单元用于对第二运算放大器提供正向电压。
[0012]在一些实施例中，转换单元还包括第四电阻，第四电阻的第一端连接工作电极，第四电阻的第二端连接第二运算放大器的第二输入端。
[0013]在一些实施例中，处理单元包括：信号预处理单元，信号预处理单元的输入端连接转换单元的输出端，用于对输入的电压信号进行预处理；控制模块，控制模块连接信号预处理单元的输出端，用于对预处理之后的信号进行处理，以对待检测物质进行检测。
[0014]在一些实施例中，信号预处理单元包括：低通滤波器，低通滤波器的输入端连接转换单元的输出端；增益放大器，增益放大器的输入端连接低通滤波器的输出端；模数转换模块，模数转换模块的输入端连接增益放大器的输出端；CIC滤波器，CIC滤波器的输入端连接模数转换模块的输出端，CIC滤波器的输出端连接控制模块。
[0015]在一些实施例中，处理单元还包括：模拟信号选择器，模拟信号选择器的一输入端连接转换单元的输出端，模拟信号选择器的输出端连接低通滤波器。
[0016]本申请还提供一种片上系统，该片上系统包括：激励单元，用于连接外部电路，外部电路包括电化学传感单元和转换单元，电化学传感单元包括工作电极、参考电极和对电极，工作电极接触待检测物质，激励单元连接参考电极和对电极，激励单元用于给参考电极和对电极提供恒定电压，转换单元的输入端连接工作电极，用于将工作电极输出的电流信号转化为电压信号；信号预处理单元，信号预处理单元的输入端连接转换单元的输出端，用于对输入的电压信号进行预处理；控制模块，控制模块连接信号预处理单元的输出端，用于对预处理之后的信号进行处理，以对待检测物质进行检测。
[0017]在一些实施例中，激励单元包括：数模转换模块，数模转换模块用于将输入的数字电压信号转换为模拟电压信号；电压生成模块，连接数模转换模块的输出端，并用于连接参考电极和对电极，用于根据模拟电压信号给参考电极和对电极提供恒定电压。
[0018]在一些实施例中，信号预处理单元包括：低通滤波器，低通滤波器的输入端连接转换单元的输出端；增益放大器，增益放大器的输入端连接低通滤波器的输出端；模数转换模块，模数转换模块的输入端连接增益放大器的输出端；CIC滤波器，CIC滤波器的输入端连接模数转换模块的输出端，CIC滤波器的输出端连接控制模块。
[0019]在一些实施例中，信号预处理单元还包括：模拟信号选择器，模拟信号选择器的一输入端用于连接转换单元的输出端，模拟信号选择器的输出端连接低通滤波器。
[0020]本申请还提供一种片上系统，该片上系统包括：激励单元，用于连接电化学传感单元，电化学传感单元包括工作电极、参考电极和对电极，工作电极接触待检测物质，激励单元连接参考电极和对电极，激励单元用于给参考电极和对电极提供恒定电压；转换单元，转换单元的输入端连接工作电极，用于将工作电极输出的电流信号转化为电压信号；信号预处理单元，信号预处理单元的输入端连接转换单元的输出端，用于对输入的电压信号进行预处理；控制模块，控制模块连接信号预处理单元的输出端，用于对预处理之后的信号进行处理，以对待检测物质进行检测。
[0021]本申请还提供一种检测装置，该检测装置包括如上述的检测电路或片上系统。
[0022]本申请实施例提供的检测电路包括：激励单元；电化学传感单元，电化学传感单元
包括工作电极、参考电极和对电极，工作电极接触待检测物质，激励单元连接参考电极和对电极，激励单元用于给参考电极和对电极提供恒定电压；转换单元，转换单元的输入端连接工作电极，用于将工作电极输出的电流信号转化为电压信号；处理单元，处理单元连接转换单元的输出端，用于对电压信号进行处理，以对待检测物质进行检测。通过上述方式，电化学传感单元的外围电路包括激励单元、转换单元和处理单元，可以将其中的任意两者或者三者集成为片上系统，以减少电化学传感单元的外围电路的复杂度，从而降低电化学传感单元的外围电路的设计成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：激励单元；电化学传感单元，所述电化学传感单元包括工作电极、参考电极和对电极，所述工作电极接触待检测物质，所述激励单元连接所述参考电极和所述对电极，所述激励单元用于给所述参考电极和所述对电极提供恒定电压；转换单元，所述转换单元的输入端连接所述工作电极，用于将所述工作电极输出的电流信号转化为电压信号；处理单元，所述处理单元连接所述转换单元的输出端，用于对所述电压信号进行处理，以对所述待检测物质进行检测。2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述激励单元包括：数模转换模块，所述数模转换模块用于将输入的数字电压信号转换为模拟电压信号；电压生成模块，连接所述数模转换模块的输出端、所述参考电极和所述对电极，用于根据所述模拟电压信号给所述参考电极和所述对电极提供恒定电压。3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述电压生成模块包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的第一输入端连接所述数模转换模块的输出端，所述第一运算放大器的第二输入端连接所述参考电极，所述第一运算放大器的输出端连接所述对电极。4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述电压生成模块还包括：电容器，所述电容器的第一端连接所述参考电极，所述电容器的第二端连接所述对电极；第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一电阻的第二端连接所述对电极；第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第一运算放大器的第二输入端，所述第二电阻的第二端连接所述参考电极。5.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述转换单元包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一输入端用于接收正向电压，所述第二运算放大器的第二端连接所述工作电极，所述第二运算放大器的输出端连接所述处理单元；第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述第二运算放大器的第二输入端，所述第三电阻的第二端连接所述第二运算放大器的输出端。6.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述第二运算放大器的第一输入端连接所述激励单元，所述激励单元用于对所述第二运算放大器提供正向电压。7.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述转换单元还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端连接所述工作电极，所述第四电阻的第二端连接所述第二运算放大器的第二输入端。
8.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述处理单元包括：信号预处理单元，所述信号预处理单元的输入端连接所述转换单元的输出端，用于对输入的电压信号进行预处理；控制模块，所述控制模块连接所述信号预处理单元的输出端，用于对预处理之后的信号进行处理，以对所述待检测物质进行检测。9.根据权利要求8所述的检测电路，其特征在于，所述信号预处理单元包括：低通滤波器，所述低通滤波器的输入端连接所述转换单元的输出端；增益放大器，所述增益放大器的输入端连接所述低通滤波器的输出端；模数转换模块，所述模数转换模块的输入端连接所述增益放大器的输出端；CIC滤波器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林义煌，王伟，
申请(专利权)人：上海芯洲科技有限公司，
类型：新型
国别省市：