КВАЗІЗРІВНОВАЖЕНИЙ КОНДУКТОМЕТРИЧНИЙ МІСТ ДЛЯ БІОСЕНСОРНОЇ СИСТЕМИ З БАЛАНСУВАННЯМ ЗА МОДУЛЕМ І ФАЗОЮ - Melnyk, V. G.; Slitskiy, A. V.; Vasylenko, A. D. (Сенсорна електроніка і мікросистемні технології, 2016)
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.