白嫩少妇和二男三p爽的大声呻吟,www.97国产,亚洲论理

應用指南-MFIA用于傳感器的阻抗測量

2022-08-081495次

傳感器可以測量各種機械參數（例如應變和位置），環(huán)境參數（溫度，壓力和濕度）和樣本（例如材料，組織和生物）。感測到的環(huán)境的變化會導致傳感器阻抗的相應變化。該阻抗變化包括電感，電容和電阻或復數阻抗本身，且需要在傳感器的時間尺度上被高精度和高準度的測量。由于阻抗通常隨頻率變化，因此傳感器的電阻抗譜也為被測樣品或環(huán)境提供了額外的信息。當前可用的大量傳感器包括化學傳感器和生物傳感器。其中化學傳感器通常是電容性的：電介質中分析物的存在會引起電容變化。而阻抗式生物傳感器可測量液體介質（靜態(tài)或流動）中的組織或生物，并且在大多數情況下可以做到無損檢測且無需標記。

應用指南-MFIA用于傳感器的阻抗測量

圖片.png

圖1：使用MFIA表征傳感器的示意圖。傳感器將環(huán)境的干擾轉換為阻抗變化，而MFIA可以使用2端子或4端子配置進行測量。

測量策略

開發(fā)和優(yōu)化傳感器需要清楚地了解所感測環(huán)境的變化如何轉化為阻抗的變化。確定傳感器的最佳工作頻率（一個或多個）很重要。在此頻率下，傳感器具有最高靈敏度的頻率（圖1）。而為了找到此最佳工作點，通常的方法是在測量阻抗響應的同時掃描頻率，并將其顯示在Bode或Nyquist圖上（圖2）。類似地，掃描電壓幅值可以找到最佳工作電壓。MFIA阻抗分析儀隨附的LabOne控制軟件具有參數掃描儀模塊，支持頻率和電壓掃描。

傳感器響應速度是另一個需要在整個頻率范圍內表征的參數。這可以通過在外部感測到的環(huán)境中引起階躍變化，或通過向傳感器施加偏移電壓階躍來模擬環(huán)境變化來實現。

使用LabOne的數據采集模塊，您可以很容易地完成上述流程（圖3）。

在最佳工作頻率和電壓下進行時域測量可確定的最高感測分辨率。通過不斷減小的傳感器上的干擾信號（例如由矩形電壓脈沖引起的環(huán)境變化），我們就可以測量由此產生的阻抗變化。該阻抗測量與干擾脈沖同步，方便平均。通過比較最小分辨信號和最大分辨信號，該技術可以用來測量傳感器的動態(tài)范圍。此外，MFIA還支持輔助電壓輸入和基于PID控制器選件的閉環(huán)系統(tǒng)。

圖片.png

圖2：使用LabOne參數掃描儀器模塊測量傳感器共振的波特圖。上圖表顯示了傳感器幅值，而下圖則對應于測試信號和測得的響應之間的相移。

圖片.png

圖3：使用LabOne數據采集模塊采集傳感器的瞬態(tài)電容。橙色代表傳感器的電容。藍色對應于阻抗幅值。

選擇MFIA儀器的優(yōu)勢

一個工具即可優(yōu)化傳感器的工作頻率和探測電壓：使用LabOne參數掃描儀顯示Bode或Nyquist圖并將其與參考曲線進行比較。

您可以在極短的時間窗口跟蹤極小的阻抗變化。

除了低噪聲之外，蘇黎世儀器的MFIA還具有多級輸入和自動量程功能。并且通過鎖相檢測技術，您可以始終在最佳區(qū)域測量。即同時保證了最高信噪比和最低的測量時間。

得益于LabOne儀器控制軟件的5個API，您可以輕松將阻抗測量集成到更大的測量系統(tǒng)中。

新聞素材來源：https://www.zhinst.cn/china/cn/applications/impedance-measurements/impedance-measurement-of-sensors

上一篇：應用指南-HF2LI鎖相放大器應用于微流控單細胞檢測和...

下一篇：應用指南-PQSC可編程量子系統(tǒng)控制器量子反饋控制應...