脉冲式阻抗谱软传感器研究

电阻抗谱的测量作为一种无创检测技术，在化学分析、材料科学及生物医学领域具有广泛的应用。传统的阻抗谱测量采用正弦信号进行频率扫描的方式实现，仪器构成复杂且测量用时长，无法用于在线实时检测。本项目提出了一种基于方波脉冲激励的阻抗谱测量方法，采用频率及脉宽可调的连续方波脉冲作为激励信号，利用方波脉冲信号中丰富的谐波频率成分，通过一次测量即可得到被测阻抗体系的阻抗谱信息，结合基于生物抗原-抗体识别机制的时域特征曲线匹配快速算法，实现一种可集成、低成本的阻抗谱软传感器。重点结合水溶液及生物组织的电阻抗体系，研究脉冲激励方式及响应曲线的快速检测技术、响应曲线中特征信息的快速提取及快速识别算法、软传感器的软/硬件协同设计方法及实现技术。预期成果不仅将为物质的电阻抗谱分析提供一种全新的实时在线测量方法，而且可直接用于手持式、可佩带式阻抗谱检测仪器的研制。