[实用新型]电化学生物传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电化学分析技术领域，特别是涉及一种便携式多通道两用电化学生物传感器及其检测方法。

背景技术

便携式多通道两用电化学生物传感器是一套完整的电化学体系检测分析设备，可以完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。迄今为止，国内外的许多厂商已经开发出了多种电分析装置，如恒电位仪、极谱仪、电化学分析测试系统/工作站等。我国从20世纪90年代以来，在电分析仪器的研发方面取得了一定的成绩，在一定程度上满足了科研教学及分析应用的需要。但整体上国外同类产品尚有一定的差距，对现有产品的改进及研发新的电化学分析仪器仍然是一项非常有意义的工作。

目前常用的电化学分析仪器主要来自于国外，以美国化学仪器(CHI)公司生产的电化学工作站为例。无论是600B系列通用电化学分析仪还是1200系列掌上电化学分析仪，都需要由外部计算机控制，在视窗操作系统下工作。600B系列仪器重达7Kg，无法满足户外现场检测的便携要求。1200系列仪器虽然体积小重量轻，但是加上外部控制的计算机，仍然无法实现真正的便携。

通常的便携式电化学分析仪，例如中国专利号为200610113140.5公开的一种手持型电化学分析仪，仪器内部设置有恒电位器、控制器和电源，仪器外表面设置有与所述控制器连接的液晶屏、按键及存储卡接口；控制器通过接口与恒电位器连接；电极的一端通过引线连接到恒电位器，另外一端裸露在仪器外面。

上述CHI1200系列和200610113140.5两种仪器均具有体积小，结构简单，操作方便的优点。但是两者均采用串口通讯，传输速度较慢，且采用单通道检测，无法满足对比性、重复性实验中多路快速检测的需求。200610113140.5脱离外部计算机控制，实现了独立检测，但仍然为单通道，且按键式的输入方法也不够灵活，因而上述电化学分析仪器在一些科研实验及生产测试方面应用存在较大的局限性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的电化学传感器采用串口通讯，传输速度较慢，且采用单通道检测，无法满足对比性、重复性实验中多路快速检测的需求等缺陷，提供一种便携式多通道两用电化学生物传感器及其检测方法。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种电化学生物传感器，其特点在于，其包括：

一作为该电化学生物传感器的前端，将化学信号转换为电信号的多通道芯片电极；

一与该芯片电极电连接的电化学检测模块，该电化学检测模块包括依次电连接的信号调理电路、A/D转换器和MCU，该电化学检测模块产生电压，并将电压输入到芯片电极中，芯片电极产生相应的电流，电流通过信号调理电路转换为电压，电压通过A/D转换器后得到相应的数字量，再通过MCU进行处理；及

一用于负责控制测试流程、实现实时显示、控制实验进程以及接收检测数据的控制模块，该控制模块与该电化学检测模块电连接。

较佳地，该电化学生物传感器还包括一由触摸屏和鼠标组成的人机交互模块，该人机交互模块与该控制模块电连接。

较佳地，该多通道芯片电极具有两个以上的通道。

较佳地，该多通道芯片电极为16通道。

较佳地，该控制模块与该电化学检测模块通过SPI或USB电连接。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的便携式多通道两用电化学生物传感器，具有人性化的触摸屏式人机交互界面，多路检测通道，既能独立使用又能够连接PC机使用。满足对比性、重复性实验中多路快速检测的需求。并且，使用印刷电极代替传统的电极，更适合小型化。

进一步地，将印刷式芯片电极与本电化学生物传感器有效结合，采用多通道电化学检测电路，能够实现1～16通道同时检测，更加方便快捷，同步性好，减少了测量误差。配合印刷式芯片电极使用时，仪器可以检测试剂是否正确滴加到芯片上，以节省实验人员无谓的操作。

另外，将嵌入式技术应用于仪器设计，即选用ARM9系列处理器S3C2410作为CPU，结合外围电路，构建基于ARM的Windows CE操作系统，结合触摸屏，实现更加人性化的人机交互。另外，当无需便携使用时，也可以与PC连接使用，操作和处理数据更加方便。仪器不但可以将数据存储在U盘和SD卡中，也可以通过USB将数据上传到PC机，或者通过LAN上传到网络。

附图说明

图1为本实用新型的电化学生物传感器的系统框图。

图2为本实用新型的恒电位仪的电路图。

图3为本实用新型的信号调理电路的电路图。