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本论文从恒电位仪的背景及现状出发,以电化学传感前端的修饰情况为研究对象,介绍了便携式恒电位仪硬件与软件设计以及上位机软件设计,以应用于食品安全等领域各浓度微量特征物的快速循环伏安电化学检测。本文设计并实现了基于电化学参数分析的便携式恒电位仪系统,并用其进行基于裸电极和复杂修饰电极的电化学检测应用实验,主要工作如下:提出并设计了一种基于STM32单片机和QT C++框架的便携式恒电位仪系统,这个系统包括三电极系统、便携式恒电位仪以及PC上位机软件,实现了电化学循环伏安法测量以及对测量结果的处理与分析。便携式恒电位仪以STM32单片机为控制核心,采用高精度和高线性度的转换芯片AD5760和AD7172-2以及适用于微弱信号检测的传感器模拟前端芯片ADA4350实现信号转换,采用HC-06蓝牙模块传输电化学检测数据。同时编写下位机软件程序,结合硬件模块通过五个软件功能实现便携化循环伏安法测量。PC上位机基于QT Creator 4.5.0集成开发环境采用QT C++框架开发完成。PC上位机软件在功能上和主操作界面中均可分为5个模块。其中在数据处理模块,实现了去噪、滤波、曲线拟合、基线求解以及峰位置和峰高的计算,对于基于复杂修饰电极检测的中间过程,采用动态峰位置调整算法进行处理和优化。从下位机基线校准的测试结果、准确性和稳定性的测试结果来说明本系统的电学性能,与CHI760E电化学工作站相比,本系统的相对偏差≤4.99%,相对标准偏差≤0.20%,说明本系统的准确性和稳定性良好。因此,以维生素B2应用实验作为基于裸电极电化学检测的代表实验,以大肠杆菌应用实验作为基于复杂修饰电极电化学检测的代表实验,以这两个代表实验共同来说明便携式恒电位仪系统的性能和效果,结合数据表和图进一步分析循环伏安曲线峰高与目标分析物浓度之间的线性关系。结果表明,本系统能够快速、高效、准确的应用于裸电极和复杂修饰电极的电化学检测,且因其微型化、便携式和智能化的优势在食品安全等领域具有极大的检测潜力和市场价值。