Вплив приелектродного імпедансу ємнісного сенсора на результат вимірювання складових імітансу

2018;
: pp. 21-27
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
КЗ ЛОР «Львівський обласний клінічний діагностичний центр»
3
Національний університет “Львівська політехніка”

Проаналізовано вплив приелектродного імпедансу ємнісного сенсора, утвореного ємністю подвійного шару та імпедансом Варбурга, на результат вимірювання активної та реактивної складових імітансу (імпедансу та адмітансу) електролітичних об’єктів у частотному діапазоні тестового сигналу. Показано, що реактивна складова приелектродного імпедансу на низьких частотах залежить лише від ємності подвійного шару. Активна складова приелектродного імпедансу на низьких частотах визначається опором, утвореним ємністю подвійного шару та 
відношенням до неї поляризаційної ємності, завдяки чому вплив приелектродної ємності на активну складову приелектродного імпедансу послаблюється. На вищих частотах активна складова залежить від аналогічного опору, а також від тангенса кута паралельного з’єднання ємності подвійного шару та поляризаційного опору. Відповідно до цього приелектродний імпеданс можна подати спрощеною схемою заміщення відповідно до режиму вимірювання. Наведено відповідні спрощені схеми заміщення контактного ємнісного сенсора з об’єктом контролю, поданим двоелементною паралельною схемою заміщення.

1. Походило Є. В. Імітансний контроль якості: монографія / Є. В. Походило, П. Г. Столярчук. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. – 164 с.

2. Головко Д. Б., Скрипник Ю. О. Методи та засоби частотно-дисперсійного аналізу речовин та матеріалів // Фізичні основи. – 2000. – 200 с.

3. Походило Є. В., Юзва В. З. Вимірювання електрофізичних параметрів спиртових розчинів // Комп’ютерні науки та інформаційні технології: міжвідомчий науково-технічний збірник / Нац. ун-т «Львівська політехніка» ; відп. ред. Ю. М. Рашкевич. – Львів : Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2015.

4. James R. Carstens Electrical sensors and transducers. Regents / Prentice Hall, 1993. – 498 p.

5. Герасим М. Р. Розвиток метрологічного забезпечення вимірювання електрофізичних параметрів об’єктів кваліметрії неелектричної природи: автореф. дис. канд. техн. наук / Нац. ун-т «Львівська політехніка» МОН України. – Львів, 2014. – 20 с.

6. Лопатин Б. А. Теоретические основы электрохимических методов анализа: учеб. пособие для ун-тов. – М.: Высш. шк., 1975.

7. Hans-Rolf Tränkler Smart sensor systems using impedance spectroscopy // Proc. Estonian Acad. Sci. Eng. – 2007. – P. 455–478.

8. Arnold W. M. et al., Electrical impedance methods for assessing fruit quality: avoidance of electrode artifacts. Acta Hort., 1998, No. 464. – Р. 85–90.

9. Heidari M., Azimi P. Conductivity Effect on the Capacitance Measurement of a Parallel-plate Capacitive Sensor System // African Physical Review, 2010. – Р. 135–143.