【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于频域测量装置，尤其涉及一种便携式电化学阻抗检测辅助装置及控制方法。
技术介绍
1、电化学阻抗谱（electrochemical impedance spectroscopy，eis）是一种频域测量方法，能够获取较大频率范围内待测体系的阻抗特性。通过施加小幅度正弦波电位（或电流）信号作为扰动来进行电化学测量。小幅度的电激励信号不仅可以防止系统受到过大扰动导致电解，还可以使系统的激励和响应近似呈线性相关性，从而使测量结果的数学处理变得简单。相比于其他的电化学检测方法，eis检测能够获得更多的动力学信息和电极界面结构信息。然而，待测样品的eis检测结果往往容易受到环境温度变化、电极接触不良、电磁场干扰等因素的影响，造成检测信号的波动与不稳定。
2、目前，市面上商业化阻抗分析仪（如solartron公司的1260仪器）具有较宽的频率范围和很高的测量精度。但是商业化阻抗仪的设计思想是为用户提供一个通用测试平台，不能满足很多测量场景的实际要求。如在一个微电极电化学阻抗测试体系中：首先需要把微电极装配在电化学检测池中，然后通过较长的专用测试电缆把微电极与阻抗分析仪相连，最后进行相应的阻抗分析和测量。由于电化学检测技术非常灵敏，测量环境温度变化或者微电极周围的电磁场变化均有可能影响阻抗测量数据，如果对于那些需要长时间连续测量的应用场景，这种影响的是非常致命的。此外，在使用过程中，测试电缆容易受到接触、移动、弯折等因素的影响，且随着使用时间的增加，测试电缆的老化也可能导致电极接触不良。为了解决上述问题，通常需要把实验装置
3、综上，为了实现稳定、灵敏、可靠的eis检测，降低了环境温度变化、电极接触不良、电磁场干扰等因素对阻抗信号的影响，需要设计一种阻抗检测辅助装置，并在装置中集成温度控制、电极连接、电磁屏蔽等功能，更好地保证阻抗测量信号的精度和稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种便携式电化学阻抗检测辅助装置及控制方法，以解决上述的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的一种便携式电化学阻抗检测辅助装置及控制方法的具体技术方案如下：
3、一种便携式电化学阻抗检测辅助装置，包括外壳，所述外壳具有屏蔽功能，用于为其他模块提供稳定可靠的装配位置，并且实现电磁屏蔽以减少对阻抗检测的干扰，所述外壳内具有供电模块、主控模块、温控及电极室模块、阻抗检测仪连接模块，所述外壳表面具有人机交互模块及阻抗仪连接端子，所述供电模块用于为整个装置进行供电，所述温控及电极室模块和人机交互模块与主控模块电连接，所述人机交互模块用于接收定时恒温变温的指令，并传输给主控模块进行任务执行，并将信息实时反馈显示，所述主控模块用于与人机交互模块进行信息的交互传输，控制温控及电极室模块用于执行定时恒温变温任务，所述阻抗检测仪连接模块通过阻抗仪连接端子连接外部阻抗仪。
4、进一步的，所述供电模块包括电池和两个稳压单元，两个稳压单元和电池电连接，一个稳压单元用于给主控模块、人机交互模块、温控及电极室模块提供所需的工作电压，另外一个稳压单元用于给主控模块提供所需的工作电压。
5、进一步的，所述人机交互模块包括显示屏及若干按钮，按钮用于输入定时恒温变温的指令，并传输给主控模块进行任务执行，同时将信息实时反馈在显示屏上。
6、进一步的，所述阻抗检测仪连接模块包括多个阻抗仪连接端子、连接线路、内置平衡电阻和电极连接端子，多个所述阻抗仪连接端子设置在外壳表面，用于与电抗仪连接，每个阻抗仪连接端子通过连接线路与内置平衡电阻连接，所述内置平衡电阻通过连接线路与电极连接端子连接。
7、进一步的，所述阻抗检测仪连接模块根据不同型号阻抗仪和阻抗检测电极调整对应的内置平衡电阻及连接线路。
8、进一步的，所述温控及电极室模块包括控温模块、电极室及温度传感器和电极连接端子，所述控温模块设置在电极室及温度传感器下方，所述电极连接端子固定设置在电极室及温度传感器内，所述电极室及温度传感器用于承载电极连接端子及阻抗检测电极。
9、一种便携式电化学阻抗检测辅助装置的控制方法，包括如下步骤：
10、步骤1：打开装置壳体的上盖，对电极室进行充分清洁后，将阻抗检测电极插入电极室；
11、步骤2：根据检测需要，在阻抗检测电极的工作区域加入待测样本，关闭装置上盖；
12、步骤3：将本装置通过阻抗仪连接端子连接至阻抗仪；
13、步骤4：根据检测需求点击人机交互模块中的按钮，进行定时恒温变温任务设置；
14、步骤5：主控模块接收到人机交互模块的任务设置，对温控及电极室模块执行定时恒温变温任务；
15、步骤6：设置阻抗仪的工作参数，开始检测；
16、步骤7：等待检测完成，在阻抗仪上读取检测结果并保存，关闭阻抗仪电源和供电模块；
17、步骤8：断开阻抗仪连接端子和阻抗仪之间的连接；
18、步骤9：打开装置上盖，取出阻抗检测电极后丢弃；
19、步骤10：对电极室进行重复清洁后，关闭上盖。
20、本专利技术的一种便携式电化学阻抗检测辅助装置及控制方法具有以下优点：
21、本专利技术设计了一款具备温控功能的阻抗检测电极室，将电极接线、定时恒温变温等操作优化为简单的电极装卸和人机交互，降低了操作的复杂性。
22、本专利技术有效避免了由连接线路移动、弯折、老化导致的电极接触不良，提升了检测稳定性和抗干扰性。
23、本专利技术可以实现阻抗检测电极室的温度精确控制，有效控制检测环境的一致性，避免了外部温度因素的干扰，提高了检测精度。
24、本专利技术采用模块化设计，包括供电模块、主控模块、外壳、人机交互模块、温控及电极室模块、阻抗检测仪连接模块，提高了维护和维修的便携性，降低了设备维修的成本。
25、本专利技术具备电磁屏蔽功能，有效减少阻抗检测的外部干扰，进一步提高检测精度。
26、本专利技术提供多种人机交互方式，可以满足不同用户对人机交互的需求，操作中为用户提供实时反馈，使操作更直观友好。
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1.一种便携式电化学阻抗检测辅助装置，包括外壳（3），所述外壳（3）具有屏蔽功能，用于为其他模块提供稳定可靠的装配位置，并且实现电磁屏蔽以减少对阻抗检测的干扰；其特征在于，所述外壳（3）内具有供电模块（1）、主控模块（2）、温控及电极室模块、阻抗检测仪连接模块（6），所述外壳（3）表面具有人机交互模块（4）及阻抗仪连接端子（601），所述供电模块（1）用于为整个装置进行供电，所述温控及电极室模块和人机交互模块（4）与主控模块（2）电连接，所述人机交互模块（4）用于接收定时恒温变温的指令，并传输给主控模块（2）进行任务执行，并将信息实时反馈显示，所述主控模块（2）用于与人机交互模块（4）进行信息的交互传输，控制温控及电极室模块用于执行定时恒温变温任务，所述阻抗检测仪连接模块（6）通过阻抗仪连接端子（601）连接外部阻抗仪。
2.根据权利要求1所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置，其特征在于，所述供电模块（1）包括电池（101）和两个稳压单元（102），两个稳压单元（102）和电池（101）电连接，一个稳压单元（102）用于给主控模块（2）、人机交互模块（4）、温控及电极室
3.根据权利要求1所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置，其特征在于，所述人机交互模块（4）包括显示屏（401）及若干按钮（402），按钮（402）用于输入定时恒温变温的指令，并传输给主控模块（2）进行任务执行，同时将信息实时反馈在显示屏（401）上。
4.根据权利要求1所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置，其特征在于，所述阻抗检测仪连接模块（6）包括多个阻抗仪连接端子（601）、连接线路（602）、内置平衡电阻（605）和电极连接端子（503），多个所述阻抗仪连接端子（601）设置在外壳（3）表面，用于与电抗仪连接，每个阻抗仪连接端子（601）通过连接线路（602）与内置平衡电阻（605）连接，所述内置平衡电阻（605）通过连接线路（602）与电极连接端子（503）连接。
5.根据权利要求4所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置，其特征在于，所述阻抗检测仪连接模块（6）根据不同型号阻抗仪和阻抗检测电极（604）调整对应的内置平衡电阻（605）及连接线路（602）。
6.根据权利要求4所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置，其特征在于，所述温控及电极室模块包括控温模块（501）、电极室及温度传感器（502）和电极连接端子（503），所述控温模块（501）设置在电极室及温度传感器（502）下方，所述电极连接端子（503）固定设置在电极室及温度传感器（502）内，所述电极室及温度传感器（502）用于承载电极连接端子（503）及阻抗检测电极（604）。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种便携式电化学阻抗检测辅助装置，包括外壳（3），所述外壳（3）具有屏蔽功能，用于为其他模块提供稳定可靠的装配位置，并且实现电磁屏蔽以减少对阻抗检测的干扰；其特征在于，所述外壳（3）内具有供电模块（1）、主控模块（2）、温控及电极室模块、阻抗检测仪连接模块（6），所述外壳（3）表面具有人机交互模块（4）及阻抗仪连接端子（601），所述供电模块（1）用于为整个装置进行供电，所述温控及电极室模块和人机交互模块（4）与主控模块（2）电连接，所述人机交互模块（4）用于接收定时恒温变温的指令，并传输给主控模块（2）进行任务执行，并将信息实时反馈显示，所述主控模块（2）用于与人机交互模块（4）进行信息的交互传输，控制温控及电极室模块用于执行定时恒温变温任务，所述阻抗检测仪连接模块（6）通过阻抗仪连接端子（601）连接外部阻抗仪。
2.根据权利要求1所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置，其特征在于，所述供电模块（1）包括电池（101）和两个稳压单元（102），两个稳压单元（102）和电池（101）电连接，一个稳压单元（102）用于给主控模块（2）、人机交互模块（4）、温控及电极室模块提供所需的工作电压，另外一个稳压单元（102）用于给主控模块（2）提供所需的工作电压。
3.根据权利要求1所述的便携式电化学阻抗检测辅助装置，其特征在于，所述人机交互模块（4）包括显示屏（401）及若干按钮（402），按钮（402）用于输入定...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶尊忠，周雨涵，吴翠，郑植，王雪帆，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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