ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ
The article is devoted to solving the problem of the occurrence of an additive error in determining local changes in the electrical conductivity of electrolyte solutions under conditions of changes in the background electrical conductivity of the measurement medium, which often occurs in biosensor a...
Gespeichert in:
| Datum: | 2022 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2022
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/393 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| id |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-393 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Technical Electrodynamics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-07-07T11:15:31Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
диференціальні кондуктометричні біосенсори імпеданс вимірювання синфазні впливи еквівалентна електрична модель |
| spellingShingle |
диференціальні кондуктометричні біосенсори імпеданс вимірювання синфазні впливи еквівалентна електрична модель Мельник, В.Г. Борщов, П.І. Василенко, О.Д. Брагинець, І.О. ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ |
| topic_facet |
differential conductometric biosensors impedance measurement common mode influences equivalent electrical model диференціальні кондуктометричні біосенсори імпеданс вимірювання синфазні впливи еквівалентна електрична модель |
| format |
Article |
| author |
Мельник, В.Г. Борщов, П.І. Василенко, О.Д. Брагинець, І.О. |
| author_facet |
Мельник, В.Г. Борщов, П.І. Василенко, О.Д. Брагинець, І.О. |
| author_sort |
Мельник, В.Г. |
| title |
ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ |
| title_short |
ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ |
| title_full |
ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ |
| title_fullStr |
ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ |
| title_full_unstemmed |
ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ |
| title_sort |
оптимізація балансування мостового вимірювального кола з диференційним кондуктометричним сенсором |
| title_alt |
OPTIMIZATION OF BALANCING IN A BRIDGE MEASURING CIRCUIT WITH A DIFFERENTIAL CONDUCTOMETRIC SENSOR |
| description |
The article is devoted to solving the problem of the occurrence of an additive error in determining local changes in the electrical conductivity of electrolyte solutions under conditions of changes in the background electrical conductivity of the measurement medium, which often occurs in biosensor and other systems with a differential pair of conductometric transducers, if their electrical parameters are not identical. The goal is to provide a deep suppression of the influence of background changes with significant differences in both reactance and active resistance in the transducers of a pair of sensor. The essence of the issue, the causes and mechanism of this type of error, as well as the methods and means of its reduction, developed earlier, are briefly considered. A diagram and description of the structure of a differential conductometric channel of a biosensor system based on an AC bridge, an algorithm for its balancing operations by controlling the module and phase of the test voltage, as well as a vector diagram of currents and voltages in the bridge circuit during this process. The balancing of the bridge has been was modeled analytically, bringing it to a quasi-equilibrium state, in which changes in the background electrical conductivity do not change its output signal. Additional operations for balancing the bridge are determined to achieve such a state with significant differences in both capacitances and active resistances in the impedances of a pair of conductometric transducers of a differential sensor. The results of experimental studies of the suppression of the influence of changes in the background electrical conductivity of a solution in a differential conductometric channel with using its computer model and experimental sample of a conductometric instrument with an electrical equivalent of a differential sensor are presented. A comparison of the results obtained and the corresponding data for balancing bridge circuits by previously developed methods is given. References 16, figures 3, tables 3. |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/393 |
| work_keys_str_mv |
AT melʹnikvg optimizationofbalancinginabridgemeasuringcircuitwithadifferentialconductometricsensor AT borŝovpí optimizationofbalancinginabridgemeasuringcircuitwithadifferentialconductometricsensor AT vasilenkood optimizationofbalancinginabridgemeasuringcircuitwithadifferentialconductometricsensor AT braginecʹío optimizationofbalancinginabridgemeasuringcircuitwithadifferentialconductometricsensor AT melʹnikvg optimízacíâbalansuvannâmostovogovimírûvalʹnogokolazdiferencíjnimkonduktometričnimsensorom AT borŝovpí optimízacíâbalansuvannâmostovogovimírûvalʹnogokolazdiferencíjnimkonduktometričnimsensorom AT vasilenkood optimízacíâbalansuvannâmostovogovimírûvalʹnogokolazdiferencíjnimkonduktometričnimsensorom AT braginecʹío optimízacíâbalansuvannâmostovogovimírûvalʹnogokolazdiferencíjnimkonduktometričnimsensorom |
| first_indexed |
2025-09-24T17:38:03Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:38:03Z |
| _version_ |
1844167818164043776 |
| spelling |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-3932022-07-07T11:15:31Z OPTIMIZATION OF BALANCING IN A BRIDGE MEASURING CIRCUIT WITH A DIFFERENTIAL CONDUCTOMETRIC SENSOR ОПТИМІЗАЦІЯ БАЛАНСУВАННЯ МОСТОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО КОЛА З ДИФЕРЕНЦІЙНИМ КОНДУКТОМЕТРИЧНИМ СЕНСОРОМ Мельник, В.Г. Борщов, П.І. Василенко, О.Д. Брагинець, І.О. differential conductometric biosensors impedance measurement common mode influences equivalent electrical model диференціальні кондуктометричні біосенсори імпеданс вимірювання синфазні впливи еквівалентна електрична модель The article is devoted to solving the problem of the occurrence of an additive error in determining local changes in the electrical conductivity of electrolyte solutions under conditions of changes in the background electrical conductivity of the measurement medium, which often occurs in biosensor and other systems with a differential pair of conductometric transducers, if their electrical parameters are not identical. The goal is to provide a deep suppression of the influence of background changes with significant differences in both reactance and active resistance in the transducers of a pair of sensor. The essence of the issue, the causes and mechanism of this type of error, as well as the methods and means of its reduction, developed earlier, are briefly considered. A diagram and description of the structure of a differential conductometric channel of a biosensor system based on an AC bridge, an algorithm for its balancing operations by controlling the module and phase of the test voltage, as well as a vector diagram of currents and voltages in the bridge circuit during this process. The balancing of the bridge has been was modeled analytically, bringing it to a quasi-equilibrium state, in which changes in the background electrical conductivity do not change its output signal. Additional operations for balancing the bridge are determined to achieve such a state with significant differences in both capacitances and active resistances in the impedances of a pair of conductometric transducers of a differential sensor. The results of experimental studies of the suppression of the influence of changes in the background electrical conductivity of a solution in a differential conductometric channel with using its computer model and experimental sample of a conductometric instrument with an electrical equivalent of a differential sensor are presented. A comparison of the results obtained and the corresponding data for balancing bridge circuits by previously developed methods is given. References 16, figures 3, tables 3. Статтю присвячено вирішенню проблеми виникнення адитивної похибки визначення локальних змін електропровідності розчинів електролітів в умовах зміни фонової електропровідності середовища вимірювань, що часто має місце в біосенсорних та інших системах з диференціальною парою кондуктометричних перетворювачів через неідентичність їхніх електричних параметрів. Метою є забезпечення глибокого придушення впливу фонових змін за значних відмінностей як реактивних, так і активних опорів у парі перетворювачів сенсора. Коротко розглянуто суть питання, причини та механізм виникнення цього виду похибки, а також методи та засоби її зменшення, розроблені раніше. Наведено схему та опис структури диференціального кондуктометричного каналу біосенсорної системи на основі моста змінного струму, алгоритм операцій його балансування регулюванням модуля та фази тестової напруги, а також векторну діаграму струмів та напруг у ньому при цьому процесі. Аналітично промодельоване балансування моста з приведенням його в стан квазірівноваги, за якого варіації фонової електропровідності не змінюють його вихідний сигнал. Визначено додаткові операції балансування моста, що дає змогу досягти такого стану за значних відмінностей як ємностей, так і активних опорів в імпедансах пари кондуктометричних перетворювачів диференціального сенсора. Наведено результати експериментальних досліджень придушення впливу змін фонової електропровідності розчину у диференціальному кондуктометричному каналі на його комп'ютерній моделі та на експериментальному зразку кондуктометричного приладу з електричним еквівалентом диференціального сенсора. Наведено порівняння отриманих результатів та відповідних даних у разі балансування мостових кіл раніше розробленими методами. Бібл. 16, табл. 3, рис. 3. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2022-07-05 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/393 10.15407/techned2022.04.078 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 4 (2022): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 078 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 4 (2022): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 078 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2022.04 en https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/393/336 Авторське право (c) 2022 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |