96、酒精测量电路与人体活动识别系统：原理、设计与实验分析

酒精测量电路与人体活动识别系统：原理、设计与实验分析

在科技不断发展的今天，酒精测量与人体活动识别在多个领域展现出重要的应用价值。下面将详细介绍基于三电极生物传感器的酒精测量电路以及利用智能手机传感器进行人体活动识别的相关内容。

基于三电极生物传感器的酒精测量电路

传统的电化学工作站虽然功能强大，但存在体积大、价格昂贵的问题，不适合一些特殊应用。因此，设计了一种基于三电极生物传感器的简单酒精浓度测量电路。

测试电路工作原理

三电极系统包含工作电极、参比电极和对电极。在电化学实验中，工作电极和参比电极浸入溶液，通过外部电路调节电极间的电位差，传感器产生电流，该电流是溶液中氧化还原反应的结果。与传统的双电极系统相比，引入参比电极能有效消除非法拉第过程的干扰，使工作电极相对于参比电极的电压保持恒定。

系统设计

系统主要由三部分组成：
1. 电压扫描电路 ：由MCU控制，产生扫描电压并施加到对电极作为激励信号。
2. 恒电位电路 ：由INA105组成电压比较器，AD8638组成电压跟随器，其作用是保持工作电极和参比电极之间的电压恒定，从而限制工作电极上的极化电流。
3. 电流检测电路 ：采用ICL7650组成多级放大电路，将工作电极的微小电流信号转换为电压信号并放大。输出电压方程为：
[V_0 = \left(\frac{R_3}{R_4}\right)\left(\frac{R_2}{R_1}\right)(V_2 - V_1) + \left(1 - \frac{R