高通量电化学测试系统及高通量电化学测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种高通量电化学测试系统，其包括电性连接的主控制器模块及至少两电化学测试通道，主控制器模块用于提供主控制信号，电化学测试通道包括与主控制器模块连接的从控制器模块及电化学测试模块。本发明还提供一高通量电化学测试方法，其中，主控制信号由主控制器模块发出后输送到从控制器模块，从控制器模块根据主控制信号控制电化学测试模块对待测对象进行电化学测试后结果反馈回从控制器模块，从控制器模块进行处理并反馈处理后信号至所述主控制器模块，主控制器模块根据所述处理后信号分析生成待测对象的电化学测试数据。采用所述测试系统及测试方法可同步对不同待测对象进行电化学测试，且多个处理后信号之间不易产生信号干扰。
【专利说明】
高通量电化学测试系统及高通量电化学测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电化学测试领域，尤其涉及一种高通量电化学测试系统及高通量电化学测试方法。
【【背景技术】】
[0002]电化学测试系统可应用于电镀研究、电池研究、金属腐蚀研究和常规电化学测试等，尤其是在电池研究领域运用较多。现有的电化学测试多为单通道，效率低下，扩展性差，稳定性差，对于实际的研究具有很多限制性。
[0003]针对现有电化学测试技术无法实现多通道电化学测试的不足，迫切需要一种有效且多组电化学测试组之间不易产生信号干扰的电化学测试技术。
【
【发明内容】
】
[0004]为克服现有多通道电化学测试的信号干扰较大的问题，本发明提供一种高通量电化学测试系统及高通量电化学测试方法。
[0005]本发明为解决上述技术问题的一技术方案是提供一种高通量电化学测试系统，其包括电性连接的主控制器模块及至少两个独立设置的电化学测试通道，主控制器模块用于控制所述电化学测试通道进行测试，所述电化学测试通道包括与所述主控制器模块连接的从控制器模块及电化学测试模块，所述从控制器模块用于根据主控制器模块的主控制信号控制所述电化学测试模块对待测对象进行电化学测试，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果反馈至所述从控制器模块进行处理后再反馈所述处理后信号至所述主控制器模块，所述主控制器模块根据所述从控制器模块反馈的处理后信号进行分析并生成待测对象的电化学测试数据。
[0006]优选地，每个电化学测试通道的所述从控制器模块与所述主控制器模块之间设置有隔离通讯模块，所述隔离通讯模块用于对由从控制器模块发出的异常的处理后信号进行隔离以避免进入所述主控制器模块。
[0007]优选地，所述主控制器模块与所述从控制器模块之间设置一通信总线，所述通信总线用于提高所述主控制器模块与电化学测试通道之间通信协调性与信号稳定性。
[0008]优选的，所述电化学测试模块进一步包括信号发生器模块、恒电位/恒电流模块及数据采集模块;所述从控制器模块接收到主控制信号后发出从控制信号，所述信号发生器模块接收由所述从控制器模块发出的从控制信号，所述信号发生器模块用于将所述从控制信号转换为控制电位/电流信号并传送至恒电位/恒电流模块;所述恒电位/电流模块用于接收所述控制电位/电流信号后对待测对象施加特定激励，并将产生的电位差/电流差数据信号经由所述数据采集模块收集后，传送回所述从控制器模块。
[0009]优选地，所述高通量电化学测试系统中进一步包括一与所述主控制器模块连接的存储模块，所述存储模块用于对所述主控制器模块生成的待测对象的电化学测试数据进行存储。
[0010]优选地，所述主控制器模块和所述电化学测试通道分别连接独立电源。
[0011]优选地，所述高通量电化学测试系统进一步包括与所述主控制器模块分别连接的GPRS模块、红外遥控模块及第一保护模块，其中，所述第一保护模块用于对所述主控制器模块进行监控，当监控到异常情况时，则实时反馈报警信息至所述GPRS模块，所述GPRS模块用于向用户远程提供主控制器模块生成的电化学测试数据及由所述第一保护模块反馈的报警信息，所述红外遥控模块用于用户红外遥控所述主控制器模块。
[0012]本发明为解决上述技术问题的又一技术方案是提供一种高通量电化学测试方法，其包括以下步骤:提供一主控制器模块及至少两独立设置的电化学测试通道，所述电化学测试通道包括从控制器模块及电化学测试模块;所述主控制器模块发出主控制信号给所述从控制器模块，所述从控制器模块根据主控制器模块的控制信号控制所述电化学测试模块对待测对象进行电化学测试，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果反馈至所述从控制器模块，所述从控制器模块对所述反馈的结果进行处理后反馈所述处理后信号至所述主控制器模块;所述主控制器模块接收所述从控制器模块反馈的处理后信号进行分析并生成待测对象的电化学测试数据。
[0013]优选地，所述电化学测试模块包括信号发生器模块、恒电位/恒电流模块及数据采集模块，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果是生成电位差/电流差信号，生成电位差/电流差信号具体包括以下步骤:所述从控制器接收到主控制信号后发出从控制信号，所述信号发生器模块接收所述从控制器模块产生的从控制信号后，将所述从控制信号转换为控制电位/电流信号并传送至恒电位/恒电流模块;所述恒电位/恒电流模块接收所述控制电位/电流信号后对待测对象施加特定激励，并将产生的电位差/电流差数据信号经由所述数据采集模块收集后，传送到所述从控制器模块。
[0014]优选地，所述高通量电化学测试方法进一步包括以下步骤:提供至少一隔离通讯模块，所述隔离通讯模块设置在所述主控制器模块与所述从控制器模块之间，当由所述从控制器模块发出的所述处理后信号出现异常，则对异常的处理后信号进行隔离以避免进入所述主控制器模块。
[0015]相对于现有技术，本发明所提供的高通量电化学测试系统及高通量电化学测试方法由于具有至少两个独立设置且与主控控制器模块连接的电化学测试通道，且所述电化学测试通道包括从控制器模块与电化学测试模块，所述电化学测试模块对待测对象进行测试的结果反馈至所述从控制器模块，由于所述从控制器模块与所述主控制器模块之间的互传通信信号为独立传输，因此，主控制器模块发出的多个主控制信号与由多个所述电化学测试通道对不同待测对象进行电化学测试后所产生的多个处理后信号之间不易产生信号干扰，从而可同步进行多通道电化学测试，并获得稳定性强且准确度高的高通量电化学测试结果。
【【附图说明】】
[0016]图1是本发明第一实施例高通量电化学测试系统的结构示意图。
[0017]图2是本发明第一实施例高通量电化学测试系统一变形实施方式的结构示意图。
[0018]图3是本发明第一实施例高通量电化学测试系统中电化学测试通道的结构示意图。
[0019]图4是本发明第二实施例高通量电化学测试方法的流程示意图。
[0020]图5是本发明第二实施例高通量电化学测试方法的一具体实施例的流程示意图。
【【具体实施方式】】
[0021 ]为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]请参阅图1，本发明第一实施例提供一种高通量电化学测试系统10，其包括主控系统11、供电模块12、通信总线13、至少两连接装置14及至少两独立设置的电化学测试通道15。所述主控系统11分别与所述供电模块12及所述通信总线13连接。所述连接装置14用于电性连接所述电化学测试通道15与所述通信总线13。
[0023]具体地，所述主控系统11用于为所述高通量电化学测试系统10用于生成所述主控制信号，以实现与所述主控系统连接的功能模块之间的控制并接受功能模块反馈的信号进行处理生成所述高通量电化学测试系统10的电化学测试数据。所述供电模块12用于为所述主控系统11提供电源。所述通信总线13用于为所述主控系统11与所述连接装置14之间提供通信枢纽。所述连接装置14用于提供一可快速实现所述电化学测试通道15与所述通信总线13电性连接的连接结构，所述连接装置14与所述通信总线13相连接，用于所述高通量电化学测试系统10扩展；所述电化学测试通道15通过所述连接装置14连接到所述通信总线13上，所述电化学测试通道15对待测对象进行电化学测试。
[0024]所述通信总线13的设置有利于在所述高通量电化学测试系统10中形成多个电化学测试通道15，且可优化多个所述电化学测试通道15之间的通信协调功能，且可使所述主控系统11快速对每个所述电化学测试通道15进行定位，以提高所述电化学测试通道15的信号输送稳定性。
[0025]在本发明一些实施例中，所述通信总线可以为I2C总线、SPI总线、SCI总线、ISA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线、Comppact PC1、RS_232总线、RS-485总线、IEEE-488总线、USB总线等总线中的一种。
[0026]在本发明一些优选的实施例中，所述连接装置14与所述电化学测试通道15的数量可为多个且一一对应，且多个所述连接装置14均经由所述通信总线13与所述主控系统11电性连接。
[0027]在本发明一些优选的实施例中，所述连接装置13进一步为接插件，所述电化学测试通道15以接插件的方式接入通信总线13中，从而实现所述电化学测试通道15与所述主控系统11之间的通讯，通过这种方式，该高通量电化学测试系统10可扩展出具有大量通道的电化学测试系统。
[0028]其中，如图1中所示，所述主控系统11包括一主控制器模块111，所述电化学测试通道15包括与所述主控制器模块111连接的从控制器模块151及电化学测试模块150。所述主控制器模块111用于控制所述电化学测试通道15进行测试。具体的，所述主控制器模块111产生主控制信号给从控制器模块151，所述从控制器模块151用于根据主控制器模块111的主控制信号控制所述电化学测试模块150对待测对象进行电化学测试。所述电化学测试模块150进行电化学测试后生成的结果反馈给所述从控制器模块151进行处理后反馈至所述主控制器模块111，所述主控制器模块111根据所述从控制器模块151反馈的处理后信号进行分析生成待测对象的电化学测试数据。
[0029]所述处理后信号的编码格式为可适用于所述主控制器模块与所述从控制器模块的通信制式。
[0030]请继续参阅图2，所述主控系统11进一步包括GPRS模块112、存储模块113、红外遥控模块114、USB模块115、显示模块116、RTC模块117、防雷模块118、第一保护模块119及第一隔离通讯模块110。
[0031 ] 其中，所述主控制器模块111分别连接所述GPRS (General Packet Rad1Service，通用分组无线服务技术)模块112、所述存储模块113、所述红外遥控模块114、所述USB (Universal Serial Bus，通用串行总线)模块115、所述显示模块116、所述RTC(Real-Time Clock，实时时钟)模块117、所述防雷模块118、所述第一保护模块119及所述第一隔离通讯模块110。
[0032]所述主控制器模块111用于生成可控制与其连接的各个模块的控制信号。
[0033]所述第一保护模块119用于为所述高通量电化学测试系统10提供异常情况如断电、短路、ESD、过流、过热、进水等保护，进一步地，所述第一保护模块119还可用于对所述主控制器模块111进行监控，当所述主控制器模块111或与所述主控制器模块111连接的其他功能模块出现异常情况时，所述第一保护模块119则实时反馈报警信息至所述GPRS模块112；
[0034]所述GPRS模块112用于向用户远程提供所述主控制器模块111生成的电化学测试数据及由所述第一保护模块119反馈的报警信息;所述红外遥控模块114用于红外遥控所述主控制器模块111;所述GPRS模块112与所述红外遥控模块114的设置，可为所述高通量电化学测试系统10提供有效的远程控制与监控，从而可有效拓展所述高通量电化学测试系统10的适用范围。
[0035]所述存储模块113用以存储测试信息，尤其是可用于对所述主控制器模块111生成的待测对象的电化学测试数据进行存储。从而可为所述高通量电化学测试系统10提供测试信息及相关数据的存储机构，可有效避免测试数据丢失且可提高已完成的测试信息的调取速率，提高所述高通量电化学测试系统1的效率。
[0036]所述USB模块115用于与上位机(如PC主机、平板等)通讯，为所述高通量电化学测试系统10提出数据输入与输出的端口。所述USB模块的设置可便于所述高通量电化学测试系统10与上位机的通信。
[0037]所述显示模块116用于显示所述高通量电化学测试系统10的工作情况及测试信息，从而可便于使用者实时掌控所述高通量电化学测试系统10的工作状态，并可给予所述主控制器模块111相应的控制指令。
[0038]所述RTC模块117用于所述高通量电化学测试系统10的日期及时间的实时更新及保存，确保所述存储模块113所存储数据的时效性和可追溯性；
[0039]所述防雷模块118用于所述高通量电化学测试系统10防雷保护，有效避免所述高通量电化学测试系统10受到短时电流或电压过大的影响。
[0040]如图2-图3中所示，所述电化学测试通道15用于独立通道的电化学测试，所述高通量电化学测试系统10具有大量的所述电化学测试通道15，所述电化学测试通道15可集成多种电化学分析方法。其中，所述电化学测试模块150包括信号发生器模块152、恒电位/恒电流模块153及数据采集模块154。所述电化学测试通道15可进一步包括地址模块155、保护模块156及第二隔离通讯模块157，每个所述电化学测试通道15还可与一隔离电源模块158连接，所述隔离电源模块158用于给各个所述电化学测试通道15供电，并且各个所述电化学测试通道15的隔离电源模块158均相互隔离。
[0041]其中，所述从控制器模块151分别与所述信号发生器模块152、所述数据采集模块154、所述地址模块155、所述保护模块156及所述隔离通讯模块157连接。
[0042]更进一步地，所述信号发生器152与所述恒电位/恒电流模块153连接，所述恒电位/恒电流模块153进一步与所述数据采集模块154连接，所述数据采集模块154进一步将采集到的结果反馈给所述从控制器模块151。
[0043]具体地，所述从控制器模块151接收并处理所述主控制器模块111发出的主控制信号后向信号发生器模块152输出从控制信号。所述信号发生器模块152用于接收由从控制器模块151输出的从控制信号并将该信号转换为控制电位/电流信号施加到所述恒电位/恒电流模块153上，S卩，所述信号发生器模块152用于产生驱动所述恒电位/恒电流模块153所需的激励信号。所述恒电位/恒电流模块153用于接收所述控制电位/电流信号后对待测对象施加特定激励，从而产生电位差/电流差数据信号，并进一步将所述产生的电位差/电流差数据信号输送至所述数据采集模块154。所述数据采集模块154用于对所述电位差/电流差数据信号进行收集后，将所述电位差/电流差数据信号反馈回所述从控制器模块151。
[0044]更进一步地，所述从控制器模块151可对所述电位差/电流差数据信号处理后输出处理后信号反馈至所述主控系统11的所述主控制器模块111中。
[0045]所述地址模块155用于标志所述电化学测试通道15的的物理地址，从而为每个所述电化学测试通道15提供位置标签，以便于所述主控制器模块111快速识别不同电化学测试通道15。
[0046]所述第二保护模块156则用于对所述高通量电化学测试系统10的断电、短路、静电防护、过流、过热、进水等信号进行检测，如所述第二保护模块156检测到上述的异常因素，则所述第二保护模块156可向所述高通量电化学测试系统10中的其他模块提供断电保护，从而避免异常因素对所述高通量电化学测试系统10造成不利影响，而使所述高通量电化学测试系统10受损。
[0047]在本发明一些较优的实施例中，所述主控制器模块111与所述从控制器模块151之间设置一通信总线13，而在所述从控制器模块151与所述通信总线13之间进一步设置连接装置14，所述连接装置14与所述从控制器模块151的数量为多个且一一对应。
[0048]在本发明一些较优的实施例中，结合图2与图3，所述高通量电化学测试系统10进一步包括至少一隔离通讯模块，所述隔离通讯模块包括第一隔离通讯模块110及第二隔离通讯模块157。
[0049]其中，所述第一隔离通讯模块110可设置在所述主控系统11的所述主控制器模块111与所述通信总线13之间，所述第一隔离通讯模块110用于保证所述主控系统11与所述电化学测试通道15之间的有效通讯。所述第一隔离通讯模块110可用于隔离来自所述电化学测试通道15的异常信号，从而避免异常信号进入所述主控制器模块111中，有效避免异常信号与正常信号之后相互干扰及由于异常信号的输入所述主控制器模块而导致由主控制器模块111处理获得待测对象的电化学测试数据不准确。
[0050]所述第二隔离通讯模块157可设置在所述电化学测试通道15内，具体为设置在所述从控制器模块151与所述通信总线13(所述连接装置14)之间，所述第二隔离通讯模块157可有效隔离各个所述电化学测试通道15之间的信号干扰，尤其可避免出现异常信号的所述电化学测试通道15对正常运行的所述电化学测试通道15的运行造成影响，从而提高电化学测试数据的准确度。
[0051]在这些实施例中，所述第一隔离通讯模块110与所述第二隔离通讯模块157的结合使用，可实现所述电化学测试通道15的异常信号的全面隔离，从而有效消除串流、电磁、谐波等干扰信号、显著提高信号质量。
[0052]其中，由所述从控制器模块151发出的所述处理后信号出现异常的原因有如所述电化学测试模块150出现故障导致测试结果出错、待测对象样品超出可测试范围而导致测试失败或所述电化学测试通道15内连接线路故障等。
[0053]在本发明的一些替代实施例中，所述隔离通讯模块可包括所述第一隔离通讯模块110或所述第二隔离通讯模块157之一即可，也可以达到较优的避免所述电化学测试通道15之间信号干扰及隔离所述电化学测试通道15的异常信号。
[0054]可以理解，在本发明一些替代的实施例中，上述的通信总线13以及连接装置14可以省略，所述高通量电化学测试系统10可以仅包括电性连接的所述主控系统11及至少两独立设置的所述电化学测试通道15，所述主控系统包括主控制器模块111，每个电化学测试通道15包括从控制器模块151以及电化学测试模块150。所述主控制器模块111用于为所述电化学测试通道15提供主控制信号，所述电化学测试通道15的从控制器模块151用于接收所述主控制信号并发出从控制信号以控制电化学测试模块150对待测对象进行电化学测试并生成反馈处理后信号至所述主控系统11的主控制器模块111。
[0055]在本发明中，所述待测对象可以为任意形态或类型，如可为材料、电池状态等。为配合不同待测对象并可实现精准测试，具体地，在本发明一些实施例中，所述电化学测试通道15中所集成的电化学分析方法包括循环伏安法、线性扫描伏安法、阶梯波伏安法、Tafel图、计时电流法、计时电量法、差分脉冲伏安法、常规脉冲伏安法、差分常规脉冲伏安法、方波伏安法、交流(含相敏)伏安法、二次谐波交流(相敏)伏安法、傅里叶变换交流伏安法、电流-时间曲线、差分脉冲电流检测、双差分脉冲电流检测、二脉冲电流检测、积分脉冲电流检测、控制电位电解库仑法、流体力学调制伏安法、扫描-阶跃混合方法、多电位阶跃方法、交流阻抗测量、交流阻抗-时间测量、交流阻抗-电位测量、计时电位法、电流扫描计时电位法、多电流阶跃法、电位溶出分析、电化学噪声测量、开路电压-时间曲线、恒电流仪、RDE控制(0-10V输出)、任意反应机理CV模拟器、预设反应机理CV模拟器、交流阻抗数字模拟器和拟合程序中的一种或多种分析方法。
[0056]在本发明中，所述主控系统11与所述电化学测试通道15均分别连接独立电源(如图2所示供电电源12及如图3所示隔离电源158)。
[0057]本发明第一实施例提供的高通量电化学测试系统10可实现同步大量独立通道电化学测试，为了进一步优化高通量电化学测试的效果，本发明进一步采用上述高通量测试系统来进行的高通量电化学测试方法。
[0058]请参阅图4，本发明的第二实施例提供一种高通量电化学测试方法T10，其包括以下步骤:
[0059]步骤TlOl，提供一主控制器模块及至少两独立设置的电化学测试通道，其中，所述电化学测试通道包括从控制器模块及电化学测试模块；
[0060]步骤T102，所述主控制器模块发出主控制信号给所述从控制器模块；
[0061]步骤T103，所述从控制器模块根据主控制器模块的控制信号控制所述电化学测试模块对待测对象进行电化学测试；
[0062]步骤T104，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果反馈至所述从控制器模块，所述从控制器模块对所述反馈的结果进行处理后反馈处理后信号至所述主控制器模块；
[0063]步骤T105，所述主控制器模块根据所述从控制器模块反馈的处理后信号进行分析生成待测对象的电化学测试数据。
[0064]优选地，所述主控制信号由所述主控系统发出后，依次通过通信总线、连接装置输送到所述电化学测试通道。
[0065]具体地，请参阅图5，在一具体实施例中，所述高通量电化学测试方法SlO还可采用如本发明第一实施例所述的高通量电化学测试系统10进行，其中，所述电化学测试模块包括信号发生器模块、恒电位/恒电流模块及数据采集模块。所述高通量电化学测试方法SlO至少包括以下步骤:
[0066]步骤SlOl，提供一主控制信号；
[0067]步骤S102，主控制信号由主控制器模块向至少两独立设置的电化学测试通道的从控制器模块输出；
[0068]步骤S103，所述从控制器模块接收并处理所述主控制信号后向信号发生器模块输出从控制信号；
[0069]步骤S104，所述信号发生器模块将所述从控制信号转换为控制电位/电流信号并传送至恒电位/恒电流模块；
[0070]步骤S105，所述恒电位/恒电流模块接收所述控制电位/电流信号后对待测对象施加特定激励，并将产生的电位差/电流差数据信号经由所述数据采集模块收集后，传送回所述从控制器模块；
[0071]步骤S106，所述从控制器模块对所述电位差/电流差数据信号处理后输出处理后信号；
[0072]步骤S107，所述处理后信号反馈至所述主控制器模块。
[0073]步骤S108，所述主控制器模块接收所述处理后信号进行分析并生成待测对象的电化学测试数据。
[0074]其中，上述的步骤S103-步骤S105为所述电化学测试模块进行电化学测试后的生成电位差/电流差信号的具体步骤。
[0075]在上述所提供的高通量电化学测试方法SlO可同时对多个待测对象进行电化学测试。采用上述的高通量电化学测试方法SlO可有效提高在进行较大通量的电化学测试过程中，所述主控制器模块对单个电化学测试通道的有效控制及电化学测试处理后的信号的稳定反馈回所述主控制器模块，从而有助于获得更精准的高通量电化学测试结果。
[0076]在本实施例中，进一步包括一下步骤:提供至少一隔离通讯模块，其中，所述隔离通讯模块可为所述第一隔离通讯模块和/或第二隔离通讯模块。所述隔离通讯模块设置在所述主控制器模块与所述从控制器模块之间，当由所述从控制器模块发出的所述处理后信号出现异常，则对异常的所述处理后信号进行隔离且不进入所述主控制器模块。
[0077]其中，所述从控制器模块发出的所述处理后信号出现异常的原因如所述电化学测试模块出现故障导致测试结果出错、待测对象样品超出可测试范围而导致测试失败或所述电化学测试通道内部连接线路故障等。
[0078]与现有技术相比，本发明所提供的高通量电化学测试系统及高通量电化学测试方法具有如下的优点:
[0079](I)本发明所提供的高通量电化学测试系统，其包括至少两个独立设置且与主控制器模块连接的电化学测试通道，且所述电化学测试通道包括从控制器模块与电化学测试模块，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果反馈至所述从控制器模块进行处理后再反馈所述处理后信号至所述主控制器模块，所述主控制器模块根据所述从控制器模块反馈的处理后信号进行分析并生成待测对象的电化学测试数据。由于所述从控制器模块与所述主控制器模块之间的互传通信信号为独立传输，因此，主控制器模块发出的多个主控制信号与由多个所述电化学测试通道对不同待测对象进行电化学测试后所产生的多个处理后信号之间不易产生相互的信号干扰，从而可同步进行多通道电化学测试，并获得稳定性强且准确度高的高通量电化学测试结果。
[0080](2)每个电化学测试通道的所述从控制器模块与所述主控制器模块之间设置有隔离通讯模块，通过所述隔离通讯模块(如所述第一隔离通讯模块和/或所述第二隔离通讯模块)的设置，所述隔离通讯模块用于对由从控制器模块发出的异常的处理后信号进行隔离以避免进入所述主控制器模块，实现对异常信号的隔离，以提高所述主控制器模块与各个所述电化学测试通道之间信号的稳定性。
[0081](3)本发明所提供的高通量电化学测试系统，所述主控制器模块与所述从控制器模块之间设置一通信总线，通过所述通信总线的设置，由于多个处理后信号的分类归总，可提高所述主控制器模块与多个电化学测试通道之间通信协调性与信号稳定性。更进一步地，通过通信总线的设置还可利于扩展所述高通量电化学测试系统可同时进行的电化学测试的数量，且可随意对与所述主控系统中主控制器模块电性连接的所述电化学测试通道中从控制器模块的数量进行调整，还可提高所述高通量电化学测试系统中测试的灵活度。
[0082](4)在所述电化学测试通道中，所述从控制器模块分别连接所述信号发生器模块与所述数据采集模块，所述恒电位/恒电流模块分别连接所述信号发生器模块与所述数据采集模块，并进一步对由所述主控制器模块获得的主控制信号在进入所述电化学测试通道之后信号接收、处理及生成新的信号进行了限定。通过所述信号发生器模块、所述恒电位/电流模块及所述数据采集模块的设置，可有效将由所述主控制器模块发出的主控制信号转换为相关的激励信号后，产生相应的电位差/电流差数据信号，所述从控制器模块用于对所述电位差/电流差数据信号处理后输出所述处理后信号，并将所述处理后信号反馈至所述主控制器模块，以完成一个所述电化学测试通道的电化学测试的信号处理过程。上述各个功能模块之间的相互配合，有利于所述主控制器模块的主控制信号与所述电化学测试通道的处理后信号之间的有效转换，并可提高所述电化学测试通道对待测对象进行电化学测试后所产生的处理后信号的精准度，避免不同的电化学测试通道之间信号干扰。
[0083](5)所述存储模块的设备，可有效对所述主控制器模块生成的待测对象的电化学测试数据进行存储，从而可为所述高通量电化学测试系统提供测试信息及相关数据的存储机构，可有效避免测试数据丢失且可提高已完成的测试信息的调取速率，提高所述高通量电化学测试系统的效率。
[0084](6)所述高通量电化学测试系统中所述主控制器模块与所述电化学测试通道分别连接独立电源，通过这样的设置，可避免采用同一供电电源时，主控制器模块与各个电化学测试通道中从控制器模块之间产生的电源信号干扰过大。进一步地，每个电化学测试通道之间也可采用独立设置的供电电源，还可为不同的电化学测试通道提供电压不同或相同的供电电能，并可进一步避免不同电化学测试通道之间的信号干扰，提高所述高通量电化学测试系统中对待测对象进行电化学检测的精准度。
[0085](7)所述高通量电化学测试系统进一步包括与所述主控制器模块分别连接的GPRS模块、红外遥控模块及第一保护模块，其中，所述第一保护模块的设置，可对所述主控制器模块进行监控，当所述电化学测试通道产生异常信号则实时反馈报警信息至所述GPRS模块，可对所述高通量电化学测试系统提供有效的预警保护。而所述GPRS模块及所述红外遥控模块的设置则可为所述高通量电化学测试系统实现远程控制与监控提供支持，从而有效提高所述高通量电化学测试系统使用的广泛性。
[0086](8)本发明所提供的高通量电化学测试方法，其包括所述主控制器模块发出主控制信号给至少两独立设置的电化学测试通道，所述从控制器模块根据主控制器模块的控制信号控制所述电化学测试模块对待测对象进行电化学测试后的结果反馈至所述从控制器模块，所述从控制器模块对反馈的结果进行处理后并反馈处理后信号至所述主控制器模块;所述主控制器模块根据所述从控制器模块反馈的处理后信号进行分析生成待测对象的电化学测试数据。在所述方法中，由于每个所述电化学测试通道所接受的主控制信号与处理后信号的反馈均为独立进行的，且所述主控制器模块与所述从控制器模块之间实现信号互联，因此，所述主控制器模块发出的多个主控制信号与由多个所述电化学测试通道对不同待测对象进行电化学测试后所产生的多个处理后信号之间不易产生信号干扰，从而可同步获得稳定性强且准确度高的高通量电化学测试结果。
[0087](9)所述高通量电化学测试方法中，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果是生成电位差/电流差信号，所述从控制器模块将所述电位差/电流差数据信号处理后输出处理后的信号并反馈至所述主控制器模块以完成单个所述电化学测试通道的电化学测试的信号处理过程。上述对控制信号(含主控制信号及从控制信号)处理及生成所述处理后信号的方法流程，有利于提高所述电化学测试通道对待测对象进行电化学测试后所产生的处理后信号的精准度，避免不同的电化学测试通道之间信号干扰。
[0088](10)所述高通量电化学测试方法中进一步包括当由所述从控制器模块发出的所述处理后信号出现异常，则对异常的所述处理后信号进行隔离且不进入所述主控制器模块，因此，可有效实现大量电化学测试通道同时进行多组待测对象的电化学测试，且可保证高通量电化学测试的信号稳定性及电化学测试的精确度，有效提高所述高通量电化学测试方法的适用性。
[0089]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高通量电化学测试系统，其特征在于:其包括电性连接的主控制器模块及至少两个独立设置的电化学测试通道，主控制器模块用于控制所述电化学测试通道进行测试，所述电化学测试通道包括与所述主控制器模块连接的从控制器模块及电化学测试模块，所述从控制器模块用于根据主控制器模块的主控制信号控制所述电化学测试模块对待测对象进行电化学测试，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果反馈至所述从控制器模块进行处理后再反馈所述处理后的信号至所述主控制器模块，所述主控制器模块根据所述从控制器模块反馈的处理后信号进行分析并生成待测对象的电化学测试数据。2.如权利要求1中所述高通量电化学测试系统，其特征在于:每个电化学测试通道的所述从控制器模块与所述主控制器模块之间设置有至少两个隔离通讯模块，所述隔离通讯模块用于对由从控制器模块发出的异常的处理后信号进行隔离以避免进入所述主控制器模块。3.如权利要求1中所述高通量电化学测试系统，其特征在于:所述主控制器模块与所述从控制器模块之间设置一通信总线，所述通信总线用于提高所述主控制器模块与多个电化学测试通道之间通信协调性与信号稳定性。4.如权利要求3中所述高通量电化学测试系统，其特征在于:所述电化学测试模块进一步包括信号发生器模块、恒电位/恒电流模块及数据采集模块;所述从控制器模块接收到主控制信号后发出从控制信号，所述信号发生器模块接收由所述从控制器模块发出的从控制信号，所述信号发生器模块用于将所述从控制信号转换为控制电位/电流信号并传送至恒电位/恒电流模块;所述恒电位/电流模块用于接收所述控制电位/电流信号后对待测对象施加特定激励，并将产生的电位差/电流差数据信号经由所述数据采集模块收集后，传送回所述从控制器模块。5.如权利要求4中所述高通量电化学测试系统，其特征在于:所述高通量电化学测试系统中进一步包括一与所述主控制器模块连接的存储模块，所述存储模块用于对所述主控制器模块生成的待测对象的电化学测试数据进行存储。6.如权利要求1-5中任一项所述高通量电化学测试系统，其特征在于:所述主控制器模块和所述电化学测试通道分别连接独立电源。7.如权利要求6中所述高通量电化学测试系统，其特征在于:所述高通量电化学测试系统进一步包括与所述主控制器模块分别连接的GPRS模块、红外遥控模块及第一保护模块，其中，所述第一保护模块用于对所述主控制器模块进行监控，如出现异常情况则实时反馈报警信息至所述GPRS模块，所述GPRS模块用于向用户远程提供主控制器模块生成的电化学测试数据及由所述第一保护模块反馈的报警信息，所述红外遥控模块用于用户红外遥控所述主控制器模块。8.—种高通量电化学测试方法，其特征在于:其包括以下步骤:其包括以下步骤:提供一主控制器模块及至少两独立设置的电化学测试通道，所述电化学测试通道包括从控制器模块及电化学测试模块;所述主控制器模块发出主控制信号给所述从控制器模块，所述从控制器模块根据主控制器模块的控制信号控制所述电化学测试模块对待测对象进行电化学测试，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果反馈至所述从控制器模块，所述从控制器模块对所述反馈的结果进行处理后反馈所述处理后信号至所述主控制器模块;所述主控制器模块接收所述从控制器模块反馈的处理后信号进行分析并生成待测对象的电化学测试数据。9.如权利要求8中所述高通量电化学测试方法，其特征在于:所述电化学测试模块包括信号发生器模块、恒电位/恒电流模块及数据采集模块，所述电化学测试模块进行电化学测试后的结果是生成电位差/电流差信号，生成电位差/电流差信号的具体包括以下步骤:所述从控制器接收到主控制信号后发出从控制信号，所述信号发生器模块接收所述从控制器模块产生的从控制信号后，将所述从控制信号转换为控制电位/电流信号并传送至恒电位/恒电流模块;所述恒电位/恒电流模块接收所述控制电位/电流信号后对待测对象施加特定激励，并将产生的电位差/电流差数据信号经由所述数据采集模块收集后，传送到所述从控制器t旲块。10.如权利要求8或9中所述高通量电化学测试方法，其特征在于:所述高通量电化学测试方法进一步包括以下步骤:提供至少一隔离通讯模块，所述隔离通讯模块设置在所述主控制器模块与所述从控制器模块之间，当由所述从控制器模块发出的所述处理后信号出现异常，则对异常的处理后信号进行隔离以避免进入所述主控制器模块。
【文档编号】G01N27/27GK106093155SQ201610524009
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】向勇, 冯雪松, 刘恒
【申请人】成都安普利菲能源技术有限公司