ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ
The article proposes the further development of a method of reducing the error of measuring local changes in the electrical conductivity of electrolyte solutions caused by a change in the background electrical conductivity of the measuring medium. Such an error occurs in differential conductometric...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/464 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1856543878854737920 |
|---|---|
| author | Борщев, П.І. Мельник, В.Г. |
| author_facet | Борщев, П.І. Мельник, В.Г. |
| author_sort | Борщев, П.І. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-02-27T13:35:51Z |
| description | The article proposes the further development of a method of reducing the error of measuring local changes in the electrical conductivity of electrolyte solutions caused by a change in the background electrical conductivity of the measuring medium. Such an error occurs in differential conductometric biosensors with working and reference transducers, if their electrical parameters differ significantly. In contrast to the previously known, the described method takes into account the influence of near-electrode charge transfer resistances, which becomes especially noticeable when there is a significant difference in the values of these parameters of the converters. The goal is to ensure deep suppression of the influence of background changes in electrical conductivity of solutions under significant differences in the reactive and active component impedances of pairs of sensor transducers, including near-electrode charge transfer resistances. Mathematical expressions characterizing the process of bringing the bridge measuring circuit to a specific state of quasi-balance, in which the influence of changes in the background electrical conductivity of electrolyte solutions is minimal, are considered. Formulas for calculating the voltage parameters on the reference converter have been obtained, which make it possible to establish the indicated mode of the measuring circuit. A technique for determining the values of charge transfer resistances using the results of additional measurements of the impedance parameters of the converters at a frequency higher than the operating frequency is proposed. The results of research on suppressing the effect of changes in the background electrical conductivity of the solution in the differential conductometric channel using a computer model are presented, which showed the possibility of significantly reducing the effect of changes in the background electrical conductivity of the solution compared to the known method. References 9, figure 2, table 1. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:38:09Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-464 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-02-08T08:10:14Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-4642023-02-27T13:35:51Z REDUCTION OF INFLUENCE OF NEAR-ELECTRODE CHARGE TRANSFER RESISTANCE IN BIOSENSOR CONDUCTOMETRIC MEASURING TRANSDUCERS ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ Борщев, П.І. Мельник, В.Г. differential conductometric biosensor bridge-measuring circuit quasi- balance диференційний кондуктометричний біосенсор мостове вимірювальне коло квазірівновага The article proposes the further development of a method of reducing the error of measuring local changes in the electrical conductivity of electrolyte solutions caused by a change in the background electrical conductivity of the measuring medium. Such an error occurs in differential conductometric biosensors with working and reference transducers, if their electrical parameters differ significantly. In contrast to the previously known, the described method takes into account the influence of near-electrode charge transfer resistances, which becomes especially noticeable when there is a significant difference in the values of these parameters of the converters. The goal is to ensure deep suppression of the influence of background changes in electrical conductivity of solutions under significant differences in the reactive and active component impedances of pairs of sensor transducers, including near-electrode charge transfer resistances. Mathematical expressions characterizing the process of bringing the bridge measuring circuit to a specific state of quasi-balance, in which the influence of changes in the background electrical conductivity of electrolyte solutions is minimal, are considered. Formulas for calculating the voltage parameters on the reference converter have been obtained, which make it possible to establish the indicated mode of the measuring circuit. A technique for determining the values of charge transfer resistances using the results of additional measurements of the impedance parameters of the converters at a frequency higher than the operating frequency is proposed. The results of research on suppressing the effect of changes in the background electrical conductivity of the solution in the differential conductometric channel using a computer model are presented, which showed the possibility of significantly reducing the effect of changes in the background electrical conductivity of the solution compared to the known method. References 9, figure 2, table 1. У статті запропоновано подальший розвиток способу зменшення похибки вимірювання локальних змін електропровідності розчинів електролітів, обумовленої зміною фонової електропровідності вимірювального середовища. Така похибка виникає в диференційних кондуктометричних біосенсорах з робочим і референсним перетворювачами, якщо їхні електричні параметри суттєво відрізняються. На відміну від раніше відомого, в описаному способі враховується вплив приелектродних опорів переносу зарядів, який стає особливо помітним через суттєву різницю значень цих параметрів перетворювачів. Мета полягає в тому, щоб забезпечити глибоке придушення впливу фонових змін електропровідності розчинів через істотні відмінності реактивних і активних складових імпедансів пар перетворювачів сенсора, в тому числі й приелектродних опорів переносу зарядів. Розглянуто математичні вирази, що характеризують процес приведення мостового вимірювального кола у специфічний стан квазірівноваги, в якому вплив змін фонової електропровідності розчинів електролітів є мінімальним. Отримано формули для розрахунку параметрів напруги на референсному перетворювачі, що надають змогу встановлення вказаного режиму вимірювального кола. Запропоновано методику визначення опорів переносу зарядів з використанням результатів додаткових вимірювань параметрів імпедансів перетворювачів на частоті, що вище робочої. Наведено результати досліджень придушення впливу змін фонової електропровідності розчину в диференційному кондуктометричному каналі з використанням комп’ютерної моделі, які показали можливість суттєвого зниження впливу змін фонової електропровідності розчину порівняно з відомим способом. Бібл. 9, рис. 2, табл. 1. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2023-02-23 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/464 10.15407/techned2023.02.074 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 2 (2023): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 074 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 2 (2023): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 074 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2023.02 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/464/1369 Авторське право (c) 2023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | диференційний кондуктометричний біосенсор мостове вимірювальне коло квазірівновага Борщев, П.І. Мельник, В.Г. ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ |
| title | ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ |
| title_alt | REDUCTION OF INFLUENCE OF NEAR-ELECTRODE CHARGE TRANSFER RESISTANCE IN BIOSENSOR CONDUCTOMETRIC MEASURING TRANSDUCERS |
| title_full | ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ |
| title_fullStr | ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ |
| title_full_unstemmed | ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ |
| title_short | ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ ОПОРІВ ПЕРЕНОСУ ЗАРЯДУ У БІОСЕНСОРНИХ КОНДУКТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ |
| title_sort | зменшення впливу опорів переносу заряду у біосенсорних кондуктометричних вимірювальних перетворювачах |
| topic | диференційний кондуктометричний біосенсор мостове вимірювальне коло квазірівновага |
| topic_facet | differential conductometric biosensor bridge-measuring circuit quasi- balance диференційний кондуктометричний біосенсор мостове вимірювальне коло квазірівновага |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/464 |
| work_keys_str_mv | AT borŝevpí reductionofinfluenceofnearelectrodechargetransferresistanceinbiosensorconductometricmeasuringtransducers AT melʹnikvg reductionofinfluenceofnearelectrodechargetransferresistanceinbiosensorconductometricmeasuringtransducers AT borŝevpí zmenšennâvplivuoporívperenosuzarâduubíosensornihkonduktometričnihvimírûvalʹnihperetvorûvačah AT melʹnikvg zmenšennâvplivuoporívperenosuzarâduubíosensornihkonduktometričnihvimírûvalʹnihperetvorûvačah |