Ключові слова
диференціальні сенсори
кондуктометричні біосенсори
параметри імпедансу
еквівалентна електрична схема
Як цитувати
Анотація
Розглянуто спосіб вимірювання локальних змін електропровідності розчинів з використанням диференційних кондуктометричних сенсорів. Спосіб дає можливість за неідентичних параметрів еквівалентних електричних схем компонентів сенсора суттєво знизити похибку вимірювань, зумовлену змінами фонової електропровідності вимірювального середовища під час внесення досліджуваної речовини. Мостове вимірювальне коло приводиться в стан квазірівноваги, водночас напруги на ділянках робочого розчину робочого і референсного перетворювачів сенсора збігаються за фазою між собою, а їхні значення пропорційні значенням електропровідності цих ділянок. Водночас зміни фонової електропровідності розчину не призводять до зміни сигналу нерівноваги мостового кола, що дає змогу вимірювати інформативну локальну зміну електропровідності робочого перетворювача з високою чутливістю. Спосіб може бути використаний для високочутливого і точного визначення кількісного складу розчинів електропровідних речовин у технологічних процесах в енергетиці, хімічній та харчовій промисловості, в новітніх технологіях, зокрема в біосенсорних аналізаторах. Наведено результати комп’ютерного моделювання розробленого способу. Бібл. 9, таблиця.
Посилання
Turner A.P.F., Karube I., Wilson G.S. Biosensors: Fundamentals and applications. New York: Oxford Univer-sity Press, 1987. 770 p. DOI: https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)85361-1
Brett C.M.A., Brett A.M.O. Electrochemistry – Principles, methods and applications. Oxford University Press, 1993. 427 p.
Impedance Spectroscopy. Theory, Experiment, and Application. Edited by Barsoukov E., Macdonald J.R. New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2005. 595 p. DOI: https://doi.org/10.1002/0471716243.
Grossi M., Riccò B. Electrical impedance spectroscopy (EIS) for biological analysis and food characterization: a review. Journal of Sensors and Sensor Systems. 2017. No 6. Pp. 303-325. https://doi.org/10.5194/jsss-6-303-2017.
Kolahchi N., Braiek M., Ebrahimipour G., Ranaei-Siadat S., Lagarde F., Jaffrezic-Renault N. Direct detection of phenol using a new bacterial strain-based conductometric biosensor. Journal of Environmental Chemical Engineer-ing. 2018. Vol. 6. Iss. 3. Pp. 478-484. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2017.12.023.
Lee R., Kester W. Fully Automatic Self-Calibrated Conductivity Measurement System. Analog Dialogue, 50-11. 2016.
Melnyk V.G., Dzyadevych S.V., Novik A.I., Pogrebnyak V.D., Slitskiy A.V., Lepikh Ya.I., Lenkov S.V., Procenko V.O. Ensuring of reliability of metrological characteristics of the conductometric systems with differential sensors. Sensorna elektronika i mikrosystemni tekhnologii. 2011. Vol. 8. No 4. Pp. 46-52. (Rus). DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2011.4.119304.
Melnyk V.G., Slitskiy A.V., Vasylenko A.D. The quasi balanced conductometric bridge for biosensor system with balancing modulus and phase. Sensorna elektronika i mikrosystemni tekhnologii. 2016. Vol. 13. No 3. Pp. 91-100. (Rus). DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2016.3.78649.
Melnyk V.G., Borshchov P.I., Dzyadevych S.V., Saiapina O.Y., Vasylenko O.D. Increasing the sensitivity and metrological reliability of a differential conductometric biosensor system. Tecknichna electrodynamika. 2021. No 6. Pp. 68-77. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2021.06.068
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2022 В.Г. Мельник, П.І. Борщов, С.В. Дзядевич, О.Я. Саяпіна