КВАЗІЗРІВНОВАЖЕНИЙ КОНДУКТОМЕТРИЧНИЙ МІСТ ДЛЯ БІОСЕНСОРНОЇ СИСТЕМИ З БАЛАНСУВАННЯМ ЗА МОДУЛЕМ І ФАЗОЮ

V. G. Melnyk, A. V. Slitskiy, A. D. Vasylenko

Анотація


У статті розглядається міст змінного струму для диференціальної кондуктометричної біосенсорної системи, який встановлюється в квазірівноважний стан з ненульовим вихідним сигналом, але збалансований для синфазних завад на кондуктометричних перетворювачах навіть при їх неідентичності. Такі завади можуть виникати через зміни фонової електропровідності досліджуваного розчину в процесі вимірювань і значно спотворювати їх результати. Міст побудований за компенсаційною схемою з порівнянням струмів в двох гілках, в першій з яких включений робочий перетворювач, а в другій – референсний. Зрівноваження моста проводиться по модулю і фазі різниці струмів в перетворювачах. Воно реалізується за допомогою двофазного генератора тестових напруг на перетворювачах, що формує дві квазісинусоїдальні східчасті напруги з одної опорної напруги. Фазовий зсув між ними може регулюватися. Основою схем формування цих напруг є кільцевий лічильник Джонсона з цифроаналоговим перетворювачем на прецизійних резисторах. Необхідна для врівноваження моста різниця фаз тестових сигналів встановлюється затримкою синхронізуючих імпульсів кільцевих лічильників лічильниками з передустановкою, а співвідношення амплітуд регулюється за допомогою ЦАП. В процесі врівноваження, який проаналізовано на векторній моделі, визначається різниця фазових кутів кондуктометричних перетворювачів і досягається рівність напруг на активних складових їх імпедансів по послідовній схемі заміщення. Після цього виконується додатковий поворот тестової напруги на референсному перетворювачі на кут, що дорівнює різниці фазових кутів перетворювачів, для приведення моста в квазірівноважний стан. Правильність і висока точність дотримання необхідних фазових співвідношень при формуванні тестових сигналів і регулюванні їх фаз в розробленому двофазному генераторі підтверджується наведеними часовими діаграмами.

Ключові слова


кондуктометр; біосенсор; квазізрівноважений міст змінного струму; різниця фаз

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Dzjadevich S. V., Soldatkіn O. P. Naukovі ta tehnologіchnі zasadi stvorennja mіnіatjurnih elektrohіmіchnih bіosensorіv. – K.: Naukova dumka, 2006. – 256 s. (in Ukrainian).

Melnik V. G., Vasilenko A. D., Dudchenko A. E., Pogrebnjak V. D. Issledovanija podavlenija sinfaznoj pomehi v biosensornoj konduktometri-cheskoj sisteme s differencialnymi datchikami. // Sens. elektron. mikrosist. tehnol. T11, №3/2014, S. 49 – 61. (in Russian).

Melnik V. G., Onishhenko I. V., Rubanchuk M. P., Slickij A. V. Uluchshenie podavlenija sinfaznoj pomehi v differencialnoj kondukto-metricheskoj biosensornoj sisteme. // Tehnіchna elektrodinamіka, № 2, 2015. S. 73 – 82. (in Russian).

Melnik V. G., Rubanchuk M. P., Mihal A. A. Izmeritelnye cepi dlja konduktometricheskih pre-obrazovatelej s differencialnymi dvuhjalektrod-nymi datchikami // Tehnіchna elektrodinamіka – 2008 – №2. - S. 119 - 124. (in Russian).

V. G. Melnik, A. D. Vasilenko, A. E. Dudchenko, V. D. Pogrebnjak Issledovanija podavlenija sinfaznoj pomehi v biosensornoj konduktometricheskoj sisteme s differencialnymi datchikami. // Sens. elektron. mikrosist. tehnol. T11 №3/2014, S. 49 – 61. (in Russian).

A. s., № 853560, SSSR. Avtomaticheskij most peremennogo toka, M. N. Surdu, O. A. Ornatskij, V. G. Melnik. G01R 17/12. Zajavleno 30. 11. 79 (21) 2847759/18-21. Opubl. 07. 08. 81. Bjul. №29. (in Russian).

Melnyk V. H. Yssledovanye chuvstvytelnosty mostovoy yzmerytelnoy tsepy s dyfferentsyalnym konduktometrycheskym datchykom - V kn.: Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoyi akademiyi nauk Ukrayiny. Zbirnyk naukovykh prats. Vypusk 22, Kyyiv, 2009 r. s. 115 – 118. (in Russian).




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2016.3.78649

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2016 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)