Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація

Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація

This paper is a continuation of the previously published work by the same authors, where general principles of the ionometric transducer design utilizing solid-state ion-sensitive electrodes (ion-sensitive field effect transistors, ISFETs) that can simultaneously serve as temperature sensors were la...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2021
Hauptverfasser: Pavluchenko, Alexey, Kukla, Aleksandr
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2021
Schlagworte:
іон-селективний польовий транзистор
іонометрія
компенсація температурної залежності
термодатчик
вимірювальний перетворювач
Online Zugang:https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.5-6.03
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Technology and design in electronic equipment

Institution

Technology and design in electronic equipment
id oai:tkea.com.ua:article-64
record_format ojs
spelling oai:tkea.com.ua:article-642025-05-30T19:23:34Z Quasi-synchronous thermocompensation for ISFET-based ionometric devices. Part 2: Implementation Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація Pavluchenko, Alexey Kukla, Aleksandr ion-selective field-effect transistor (ISFET) ionometry compensation of temperature dependence temperature sensor measuring transducer іон-селективний польовий транзистор іонометрія компенсація температурної залежності термодатчик вимірювальний перетворювач This paper is a continuation of the previously published work by the same authors, where general principles of the ionometric transducer design utilizing solid-state ion-sensitive electrodes (ion-sensitive field effect transistors, ISFETs) that can simultaneously serve as temperature sensors were laid out. In that part of the work, a possibility of using such transducer as a basis for ionometric device that performs automatic compensation of the temperature dependence of electrode potential without the need for a dedicated thermometric measuring path in the device structure was demonstrated with the circuit simulation results. Combination of the two functions (ionometric and thermometric) in a single sensor is achieved by separating the sensor operation modes in time, and dynamically switching between them by controlling the ISFET bias voltage.In the present part, a practical implementation of the secondary transducer for ionometric sensors based on ISFET is considered and described. The proposed transducer provides the possibility of programmatic control of the ISFET bias voltage magnitude and polarity, thus allowing to use the ISFET as a temperature sensor. Consecutive switching between ionometric and thermometric modes of sensor operation, along with subsequent algorithmic processing of the obtained data by a microprocessor incorporated into the transducer structure, allows to compensate the temperature dependence of the ISFET electrode potential. Circuit diagrams for the main components of transducer — namely, the programmable voltage source for ISFET biasing and the transimpedance amplifier for the sensor output readout — are presented, as well as the experimental estimation of the ISFET sensor thermometric properties and the efficiency of thermocompensation. Наведено другу частину роботи, де представлено варіант реалізації вторинного вимірювального перетворювача (ВВП) для іонометричних датчиків на основі іон-селективних польових транзисторів (ІСПТ). Особливістю запропонованого ВВП є можливість програмного керування напругою зміщення ІСПТ, завдяки чому ІСПТ можна використовувати як датчик температури. Послідовне переключення між іонометричним й термометричним режимами роботи датчика з подальшою алгоритмічною обробкою отриманих даних мікропроцесором, який входить до складу ВВП, дозволяє компенсувати температурну залежність електродного потенціалу ІСПТ. Наведено принципові електричні схеми основних вузлів ВВП та експериментальні оцінки термометричної характеристики ІСПТ-датчика й ефективності термокомпенсації. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2021-12-26 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.5-6.03 10.15222/TKEA2021.5-6.03 Technology and design in electronic equipment; No. 5–6 (2021): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 3-10 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 5–6 (2021): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 3-10 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2021.5-6 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.5-6.03/57 Copyright (c) 2022 Pavluchenko A. S., Kukla A. L. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
institution Technology and design in electronic equipment
baseUrl_str
datestamp_date 2025-05-30T19:23:34Z
collection OJS
language Ukrainian
topic іон-селективний польовий транзистор
іонометрія
компенсація температурної залежності
термодатчик
вимірювальний перетворювач
spellingShingle іон-селективний польовий транзистор
іонометрія
компенсація температурної залежності
термодатчик
вимірювальний перетворювач
Pavluchenko, Alexey
Kukla, Aleksandr
Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація
topic_facet ion-selective field-effect transistor (ISFET)
ionometry
compensation of temperature dependence
temperature sensor
measuring transducer
іон-селективний польовий транзистор
іонометрія
компенсація температурної залежності
термодатчик
вимірювальний перетворювач
format Article
author Pavluchenko, Alexey
Kukla, Aleksandr
author_facet Pavluchenko, Alexey
Kukla, Aleksandr
author_sort Pavluchenko, Alexey
title Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація
title_short Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація
title_full Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація
title_fullStr Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація
title_full_unstemmed Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація
title_sort квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням іспт. частина 2: практична реалізація
title_alt Quasi-synchronous thermocompensation for ISFET-based ionometric devices. Part 2: Implementation
description This paper is a continuation of the previously published work by the same authors, where general principles of the ionometric transducer design utilizing solid-state ion-sensitive electrodes (ion-sensitive field effect transistors, ISFETs) that can simultaneously serve as temperature sensors were laid out. In that part of the work, a possibility of using such transducer as a basis for ionometric device that performs automatic compensation of the temperature dependence of electrode potential without the need for a dedicated thermometric measuring path in the device structure was demonstrated with the circuit simulation results. Combination of the two functions (ionometric and thermometric) in a single sensor is achieved by separating the sensor operation modes in time, and dynamically switching between them by controlling the ISFET bias voltage.In the present part, a practical implementation of the secondary transducer for ionometric sensors based on ISFET is considered and described. The proposed transducer provides the possibility of programmatic control of the ISFET bias voltage magnitude and polarity, thus allowing to use the ISFET as a temperature sensor. Consecutive switching between ionometric and thermometric modes of sensor operation, along with subsequent algorithmic processing of the obtained data by a microprocessor incorporated into the transducer structure, allows to compensate the temperature dependence of the ISFET electrode potential. Circuit diagrams for the main components of transducer — namely, the programmable voltage source for ISFET biasing and the transimpedance amplifier for the sensor output readout — are presented, as well as the experimental estimation of the ISFET sensor thermometric properties and the efficiency of thermocompensation.
publisher PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
publishDate 2021
url https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.5-6.03
work_keys_str_mv AT pavluchenkoalexey quasisynchronousthermocompensationforisfetbasedionometricdevicespart2implementation
AT kuklaaleksandr quasisynchronousthermocompensationforisfetbasedionometricdevicespart2implementation
AT pavluchenkoalexey kvazísinhronnatermokompensacíâvíonometrííízzastosuvannâmísptčastina2praktičnarealízacíâ
AT kuklaaleksandr kvazísinhronnatermokompensacíâvíonometrííízzastosuvannâmísptčastina2praktičnarealízacíâ
first_indexed 2025-09-24T17:30:20Z
last_indexed 2025-09-24T17:30:20Z
_version_ 1850410205165125632

Ähnliche Einträge