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使用低功耗传感器 AFE 实现高精度化学或生物传感系统
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2022-11-25
打马过草原
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面对对更精确的生物或电化学传感不断增长的需求，开发人员发现很少有有效的传感器信号链解决方案能够提供支持各种需求的准确性和灵活性。以低功耗以紧凑形式提供这些功能的需求使事情变得更加复杂，并破坏了设计进度。面对对更精确的生物或电化学传感不断增长的需求，开发人员发现很少有有效的传感器信号链解决方案能够提供支持各种需求的准确性和灵活性。以低功耗以紧凑形式提供这些功能的需求使事情变得更加复杂，并破坏了设计进度。如果没有准确的传感器信号采集和调节，测量与生物和化学传感应用相关的嘈杂、小信号源的努力可能会导致重大错误。在监测人体生命体征等生物应用或有毒气体检测等化学应用中，由于测量误差导致的误报或漏报可能会造成灾难性后果。如果没有准确的传感器信号采集和调节，测量与生物和化学传感应用相关的嘈杂、小信号源的努力可能会导致重大错误。在监测人体生命体征等生物应用或有毒气体检测等化学应用中，由于测量误差导致的误报或漏报可能会造成灾难性后果。本文将展示，Analog Devices 精密模拟前端 (AFE) 支持广泛的 2、3 和 4 线传感应用，可提供简单、有效的解决方案。通过简单地对其配置和操作功能进行编程，开发人员可以使用 AD5940 快速实现超低功耗设计，从而满足对精确生物或电化学传感的各种要求。本文将展示，Analog Devices 精密模拟前端 (AFE) 支持广泛的 2、3 和 4 线传感应用，可提供简单、有效的解决方案。通过简单地对其配置和操作功能进行编程，开发人员可以使用 AD5940 快速实现超低功耗设计，从而满足对精确生物或电化学传感的各种要求。生物和化学传感系统的应用生物和化学传感系统的应用测量人体或来自电化学源的阻抗、电压或电流的变化已成为许多应用的重要功能。通过测量皮肤电活动 (EDA)（以前称为皮肤电反应 (GSR)）来识别压力指标的能力为卫生专业人员提供了了解个人心理生理状态的重要线索。如果不及时治疗，慢性压力和焦虑会导致心脏问题和其他严重的生理病症。测量人体或来自电化学源的阻抗、电压或电流的变化已成为许多应用的重要功能。通过测量皮肤电活动 (EDA)（以前称为皮肤电反应 (GSR)）来识别压力指标的能力为卫生专业人员提供了了解个人心理生理状态的重要线索。如果不及时治疗，慢性压力和焦虑会导致心脏问题和其他严重的生理病症。生物阻抗分析 (BIA) 等其他类型的测量也在健康和健身消费品以及医疗级分析中得到越来越多的应用。BIA 在身体成分设备中使用多年，医学专家越来越关注它作为血压测量的非侵入性技术的用途。使用测量电化学源中小电流变化的相关方法，医疗设备专家正在使用这些测量来提供更有效的血糖监测器和其他设备。同样，工业工程师可以在有毒气体监测器和水质测试仪等应用中使用这些相同的电化学测量方法。生物阻抗分析 (BIA) 等其他类型的测量也在健康和健身消费品以及医疗级分析中得到越来越多的应用。BIA 在身体成分设备中使用多年，医学专家越来越关注它作为血压测量的非侵入性技术的用途。使用测量电化学源中小电流变化的相关方法，医疗设备专家正在使用这些测量来提供更有效的血糖监测器和其他设备。同样，工业工程师可以在有毒气体监测器和水质测试仪等应用中使用这些相同的电化学测量方法。这些测量技术和其他测量技术具有共同特征，例如使用放置在皮肤上或液体样本内的电极。然而，它们的实现细节差异很大，使开发人员很难找到能够满足各种需求的解决方案。这些测量技术和其他测量技术具有共同特征，例如使用放置在皮肤上或液体样本内的电极。然而，它们的实现细节差异很大，使开发人员很难找到能够满足各种需求的解决方案。例如，EDA 测量需要低频激励源，通常不超过 200 赫兹 (Hz)，旨在限制激励信号渗透到人体组织的更深层。通常用双线电路实现，一对电极之间的皮肤贴片上的电源电压会感应出一个小电流，该电流随表皮电导率的变化而波动。例如，EDA 测量需要低频激励源，通常不超过 200 赫兹 (Hz)，旨在限制激励信号渗透到人体组织的更深层。通常用双线电路实现，一对电极之间的皮肤贴片上的电源电压会感应出一个小电流，该电流随表皮电导率的变化而波动。相比之下，BIA 测量通常需要一个四线电路，该电路将低频激励与高频激励（通常为 50 千赫 (kHz)）相结合，以到达深层组织层。相比之下，BIA 测量通常需要一个四线电路，该电路将低频激励与高频激励（通常为 50 千赫 (kHz)）相结合，以到达深层组织层。电化学测量通常需要另一种配置。这些测量结合了一个与某些感兴趣的化学反应有关的工作电极，一个用于保持恒定电位的参考电极，以及一个完成电流回路的反电极。电化学测量通常需要另一种配置。
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