Emstat pico ADuCM355电化学模组详细解读

我昨天写了：电化学分析仪器设计，今天就再细节的说一下上面的系统的一些构成。

主要是这样的小模块做的太迷人了，好喜欢，不说硬件设计这一块，就是这样分析的软件就真的是独步青云了。

全网也没有这么细的文章里，且看且珍惜，这里也打个广告，如果有核心板想定做下面的载板也可以联系我。

这个是一个台湾的小分析器，很小，还有一个无线接收器，这样的设计可以做更多有趣的东西。

这个是三电极的系统，多出来是地，这样的USB+鳄鱼夹也很有趣

这个更详细一点

这个是电极上面的材料，有不同的材料我也写上来了

这个是下面模组的Arduino板子，引脚我就写这里了

因为一开始是看电极测量系统的设计的，后面有点事，看的忘了，图还在我脑子不在了。

IC1是TIA，我做梦都记得，CN+REF与IC2变成了一个恒压的系统。

这个是一个集成的测量器件

TI 的OPA391运算放大器为设计人员提供了低噪声 (30 nV/√Hz)、超低偏置电流 (10 fA) 和低 I Q (24 µA) 构建模块。图显示了使用 OPA391 放大器和ADS1120 ADC实现与 3 引线电化学电池连接的离散信号链。

这个是分立的器件搭建的，看的出来吧？

描述在上面，下面又是TIA

从右向左看，哥们看不懂了，但是参考电极+buffer我是看懂了

PH测量的系统本质是TIA，在以前的文章里面有

这个是一个论文里面的小硬件，就是MCU+FAE的集成

这个是我们的主角，不过这个是单个通道的测量

这个是电极系统最后再看一次

这个呢就是ADuCM355是ADI的集成方案

真实的样子

这个公司非说是自己做的，我就很生气，你怎么可能自己搓了芯片出来了？

这里就是模组拥有的功能，三个测量的方式

线性扫描伏安法 (LSV)、方波伏安法 (SWV) 或电阻抗光谱 (EIS)

请让我记住这几个参数

10k->10 000,一万个机器

也就是说，这个芯片应该就是ADI的

看这个样子的话，也就是这个公司做到了合格的第三方

以电压和电流两个维度来拓宽测量的范围

这个主要是测量的通道的一些参数扩大了

Sensit 可穿戴设备缩短了基于电化学的新型可穿戴传感器的上市时间。可穿戴的柔性电化学传感器（例如集成在表皮上）可用于测量各种生物医学应用的非侵入性代谢物和电解质。 想象一下这样的应用程序： 连续血糖监测 运动员的汗水分析 分子空气生物标志物

上面这个也是一个ADuCM355做的采集设备了

这个就是模组的一些参数，是相当于加了一些外围的器件来增强芯片的功能，第一个是高阻抗，证明在测量的时候对袁系统的干扰会更小，pa是测量的分辨率，16ADC这个量化精度要看输入电压，下面是扫频参数。

这个参数也是对的

一共28个引脚

比较良心的是，这个内部的系统框图是按照设计来的，可以让我一探究竟。左边就是固件的烧录以及和上位机的通讯，是串口。因为为了低功耗，设计了一个超低的静态电流的LDO，还加入了一个温度传感器，两个低速的DDS，一个高速的DDS。后面是俩组测量电极。

WE是工作电极，这里也就是TIA，REF是参考电极，CE是反电极

这里就是没有拆过里面，不知道这套设备里面的电极系统是不是还有未说的芯片，Buf是AD的，那CE，WE呢？其实这个就不知道了，而且TIA的测量我发现都是要链接输出和IN+

这些没啥

看这里的工作电极

ADC这块都是看数据手册就行

高低两个模式看电流情况，偏置

恒电位仪通道 

所施加的电池电位是恒电位仪通道的 RE 和 WE 之间的电压（在 CE 处提供电压，并由恒电位仪回路在 RE 处控制）。WE 的电位保持在 0.819 V 至 2.366 V 之间，以便为 TIA 的运行提供空间。因此，施加的电位范围为： 

高速 DAC：-1.981 V 至 2.166 V

低速 DAC：-1.581 V 至 2.166 V

这个是芯片的原本的一些参数，看上去确实是和ADI的芯片有些出入

EmStat Pico 使用 ADuCM355 的 2 个恒电位仪通道，并在 RE 输入上添加了高阻抗缓冲器 (AD8606)。

正好两个通道两个运放

这个封装好小

缓冲级

是因为溶液的阻抗确实很高

没想到的是下面的载板居然给了原理图

左边的这个大接口是个啥呢？让我们来看看

侧面的样子是这样的

首先我找到的接口是这样

下面的接口是这样的

6 位圆形连接器插座，母插座焊接

5个接口

这个接口是啥来着

接口是按照原理图我排列下来的

SD卡是SPI接口的

RTC和温度都是挂在IIC上的

这个应该是两个接口是接在一路的

在这里

下面是最一开始我发的载板

该虚拟电池有 3 个不同的电路，可用于检查仪器的行为： a) 高精度 10 kOhm 电阻 b) 简化的 Randles（无 Warburg 阻抗） c) 两个二极管模拟非扩散限制氧化还原系统

这个是模拟化学电池来校准系统的

最后让那个我回顾一下今日的小明星

如果是对于开发来说，最重要的寄存器手册是全中文的

三个重要的引脚，我天天靠这东西学英语

这个更明显

有个大的框图，好像那么多的寄存器是可以控制这些开关的

审核编辑：汤梓红