技术特征：
1.一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，包括：信号采集与输入模块，信号的转换与实时分析存储模块，和信号的显示与同步输出模块；所述信号采集与输入模块包括数字万用表；所述信号的转换与实时分析存储模块包括能够用于接受和执行labview分析程序的控制器和矩阵开关；所述信号的显示与同步输出模块包括显示器和嵌入有labview平台的上位机；所述数字万用表的输入端电连接包含有一个或多个待测电极和/或参比电极的待测多电极体系、输出端分别连接控制器和矩阵开关，待测多电极体系产生初始电化学信号输入信号采集与输入模块，即完成信号采集，所述初始电化学信号包括电位和/或电流；所述控制器与矩阵开关电连接，矩阵开关与待测电化学体系通过继电器电连接；所述嵌入有labview平台的上位机基于所需的采集模式形成并输出设定信号对控制器进行设定、在控制器中形成主控信号，控制器将主控信号输送至矩阵开关，矩阵开关根据主控信号产生相应的切换模式，待测多电极体系根据采集模式构成相应的电化学体系并根据切换模式进行电化学体系的切换，切换过程为控制与待测多电极体系电连接的继电器形成通路或断路或短接，通路和/或短接的待测电极和/或参比电极构成电化学体系向数字万用表输入初始电化学信号，初始电化学信号包括电位和/或电流；所述数字万用表完成对初始电化学信号的接收后转化为可识别的电学信号储存于控制器中，产生次反馈信号给予矩阵开关，矩阵开关进行下一次切换工作，直至全部切换和采集工作完成，矩阵开关完成主控信号任务并发送主反馈信号至控制器，控制器接受主反馈信号后将所有该次主控信号任务内形成的电学信号发送至嵌入有labview平台的上位机，上位机将所接受的电学信号转化为可显示的数字信号输出至显示器。2.根据权利要求1所述的一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，所述信号的转换与实时分析存储模块还包括放大器；所述放大器设置在数字万用表与待测多电极体系之间，其输入端和输出端分别与待测多电极体系和数字万用表的输入测量端电连接；所述待测多电极体系向放大器的输入端输入初始电化学信号，放大器对初始电化学信号进行放大后由输出端输送至数字万用表。3.根据权利要求1所述的一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，所述信号采集和输入模块还包括转接电路板；所述转接电路板的分线端口与待测多电极体系的待测电极和/或参比电极电连接；所述转接电路板的总线端口与矩阵开关和数字万用表电连接。4.根据权利要求1所述的一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，所述采集模式包括：电位连续采集模式，电流顺序采集模式，电位短接瞬时采集模式，电位短接长时采集模式和电位电流同时采集模式。5.根据权利要求4所述的一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，所述电位连续采集模式为：
依次设定待测多电极体系中的待测电极为目标电极，矩阵开关控制待测多电极体系中除目标电极外的所有待测电极断路，并控制参比电极保持通路、目标电极短接，或控制参比电极和目标电极同时短接，以获得待测多电极体系中的任一待测电极相较于参比电极的电位，所形成的电位通过数字万用表转换为可识别的电学信号输出至控制器进行储存。6.根据权利要求4所述的一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，所述电流顺序采集模式为：设定待测多电极体系中任意编号的待测电极为目标电极，待测多电极体系中除目标电极外的其余所有待测电极依次设为对电极，矩阵开关控制待测多电极体系中除目标电极和对电极外的所有待测电极和参比电极断路，矩阵开关控制目标电极保持通路、对电极短接，或控制目标电极和对电极同时短接，以获得目标电极对于待测多电极体系中的其余任一待测电极的电位，电位通过数字万用表转换为电流并形成相应可识别的电学信号输出至控制器中储存。7.根据权利要求4所述的一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，所述电位短接瞬时采集模式为：依次设定待测多电极体系中的待测电极为目标电极，设定并切换目标电极的时间≤0.1s，矩阵开关通过继电器控制待测多电极体系中除目标电极外的所有待测电极断路、参比电极通路，控制目标电极短接，以获得待测多电极体系中所有待测电极对于参比电极的电位并通过数字万用表转换为可识别的电学信号输出至控制器中储存。8.根据权利要求4所述的一种高通量准同步电化学信号采集装置，其特征在于，所述电位短接长时采集模式为：依次设定待测多电极体系中的待测电极为目标电极，设定并切换目标电极的时间≥1s，矩阵开关通过继电器控制待测多电极体系中除目标电极外的所有待测电极断路、参比电极通路，控制目标电极短接，以获得待测多电极体系中所有待测电极对于参比电极的电位并通过数字万用表转换为可识别的电学信号输出至控制器中储存。9.根据权利要求4所述的一种高通量准同步电化学采集装置，其特征在于，所述电位电流同时采集模式为：依次设定待测多电极体系中的待测电极分别为目标电极，待测多电极体系中除目标电极外的所有待测电极均为对电极，矩阵开关通过继电器控制待测多电极体系中除目标电极和对电极外的所有待测电极断路，控制参比电极和目标电极通路，并控制对电极依次短接，以获得待测多电极体系中任意待测电极对于参比电极的电位；以及任意待测电极对于其余待测电极的电位，并通过数字万用表转换为电流，数字万用表转化电位和电流形成可识别的电学信号输出至控制器中储存。
技术总结
本发明属于电化学技术领域，尤其设计一种高通量准同步电化学采集装置。所述装置包括：信号采集与输入模块，信号的转换与实时分析存储模块，和信号的显示与同步输出模块；所述信号采集与输入模块包括电极子模块，和继电器；所述电极子模块包括阵列电极和/或参比电极，阵列电极由若干相互绝缘的子电极构成；所述信号的转换与实时分析存储模块包括控制器，数字万用表，和矩阵开关；所述信号的显示与同步输出模块包括显示器和上位机。本发明能够进行超多通道电化学测试，并且能够方便地进行自由调整通道数量；多通道电化学采集测试能够保持极高的同步率，最低采集间隔达到毫秒级；测量精度高，可减小误差。可减小误差。可减小误差。
技术研发人员：曹发和 刘盼 冷文华
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2021/10/11