FI121898B - Förfarande och anordning för mätning av impedans - Google Patents
Förfarande och anordning för mätning av impedans Download PDFInfo
- Publication number
- FI121898B FI121898B FI20085682A FI20085682A FI121898B FI 121898 B FI121898 B FI 121898B FI 20085682 A FI20085682 A FI 20085682A FI 20085682 A FI20085682 A FI 20085682A FI 121898 B FI121898 B FI 121898B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- oscillator
- adjustable
- frequency
- component
- variable impedance
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/022—Fluid sensors based on microsensors, e.g. quartz crystal-microbalance [QCM], surface acoustic wave [SAW] devices, tuning forks, cantilevers, flexural plate wave [FPW] devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/028—Analysing fluids by measuring mechanical or acoustic impedance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2437—Piezoelectric probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
- G01N2291/014—Resonance or resonant frequency
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/025—Change of phase or condition
- G01N2291/0256—Adsorption, desorption, surface mass change, e.g. on biosensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0426—Bulk waves, e.g. quartz crystal microbalance, torsional waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Claims (20)
1. Förfarande för bestämning av impedansen hos en variabel impedanskomponent, vilket förfarande omfattar: - regiering av en reglerbar oscillator inom ett förutbestämt reglerings- 5 omräde, varvid den variabla impedanskomponenten är kopplad som den reglerbara oscillatoms belastning, - mätning av den reglerbara oscillatoms frekvensrespons som en funktion av närnnda regiering, och - analysering av den uppmätta frekvensresponsen för att bestämma im- 10 pedansen hos den variabla impedanskomponenten.
2. Förfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att som den variabla impedanskomponenten används en givare, säsom en massgivare, företrädesvis en (bio)aktiv massgivare.
3. Förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att som den 15 variabla impedanskomponenten används en resonator, säsom en BAW-resonator, företrädesvis en FBAR.
4. Förfarande i enlighet med patentkrav 3, kännetecknat av att som den variabla impedanskomponenten används en resonator, som uppvisar ätminstone tvä parallella ^ resonanstoppar. (M i iM 9 20
5. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat oo av att frekvensresponsen mäts under användning av en frekvensräknare, som är di- X £ rekt kopplad tili den reglerbara oscillatom. (M oo co g
6. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat o o av att steget för bestämning av impedansen omfattar bestämning av punkter, väri fre- 25 kvensresponsens derivata förändras signifikant.
7. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att den reglerbara oscillatom och den variabla impedanskomponenten och eventu-ellt även en digital styrenhet för den reglerbara oscillatom tillverkas som en mono-litisk stmktur pä en halvledarchip. 5
8. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att den reglerbara oscillatom utgörs av en spänningsstyrd ringoscillator, som före-trädesvis omfattar i seriekopplade halvledarinverterare, säsom CMOS-inverterare.
9. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att stegen för regiering och mätning utförs ätminstone tvä gänger i den variabla 10 impedanskomponentens o lika tillständ och steget för analysering omfattar bestäm-ning av skillnaden av de motsvarande resonerande frekvensema i ätminstone en re-gleringspunkt.
10. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att 15. som den variabla impedanskomponenten används en resonator, - en driftsspänning bestäms, varvid den reglerbara komponentens frekvens-respons är läst i närheten av en resonansffekvens hos resonatom genom regiering av den reglerbara oscillatom, - en förändring av den variabla impedanskomponentens respons i nämnda ^ 20 driftsspänning eller i närheten därav bestäms mellan tvä olika tillständ hos (M ^ den variabla impedanskomponenten. o i 00
11. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat X o- av att det vidare omfattar oo - mätning av oscillatoms frekvensrespons i ätminstone tvä olika drifts- g 25 punkter och vid ätminstone tvä olika temperaturer, o c'J - bestämning av en temperaturkompensationsfaktor under användning av de ätminstone tvä punktparen, och - användningen av temperaturkompensationsfaktom vid nämnda bestäm-ning av impedansen för att utföra en temperaturkompensation.
12. System för bestämning av impedansen hos en variabel impedanskomponent, 5 vilket system omfattar - en reglerbar oscillator, - att den variabla impedanskomponenten är kopplad som den reglerbara oscillatoms belastning, - organ för att reglera den reglerbara oscillatom inom ett förutbestämt re- 10 gleringsomräde, och - en frekvensräknare kopplad tili den reglerbara oscillatom för att be-stämma den reglerbara oscillatoms frekvensrespons som en funktion av nämnda regiering.
13. System i enlighet med patentkrav 12, kännetecknat av att den variabla imped-15 anskomponenten utgörs av en givare, säsom en massgivare, företrädesvis en (bio)- aktiv massgivare, som företrädesvis utgörs av en resonator baserad pä FBAR-teknologi.
14. System i enlighet med patentkrav 12 eller 13, kännetecknat av att organen för regiering av den reglerbara oscillatom omfattar 20. en styrenhet, som förmär alstra en digital styrsignal, och o - en D/A-konverter för att generera en analog styrspänning för den regler- g bara oscillatom. i 00
15. System i enlighet med nägot av patentkraven 12 - 14, kännetecknat av att den CL reglerbara oscillatom och eventuellt även organen för regiering av den reglerbara S 25 oscillatom och/eller organen för bestämning av den reglerbara oscillatoms frekvens- o respons tillverkas som en monolitisk struktur pä ett halvledarchip. C\l
16. System i enlighet med nägot av patentkraven 12 - 15, kännetecknat av att det omfattar, företrädesvis tillverkade pä en chip, ett flertal reglerbara oscillatorer, av vilka var och en är belastad med olika variabla impedanskomponenter, och eventuellt även en reglerbar oscillator belastad med en referensimpedans.
17. Mikrochipgivaranordning, som omfattar i en monolitisk struktur - en reglerbar ringoscillator, och - en FBAR-givare kopplad som den reglerbara ringoscillatoms belastning, och - en terminal kopplad tili den reglerbara ringoscillatom för att mätä den 10 reglerbara oscillatoms vibrationsfrekvens.
18. Mikrochipgivaranordning i enlighet med patentkrav 17, kännetecknad av att den vidare omfattar i den monolitiska strukturen - en frekvensräknare kopplad tili terminalen för att mätä den reglerbara ringoscillatoms vibrationsfrekvens, och 15. valbart organ för regiering av den reglerbara ringoscillatom.
19. Användningen av den reglerbara oscillatom med en komponent kopplad som dess belastning för att bestämma komponentens impedans eller impedansförändring.
20. Användningen i enlighet med patentkrav 18, kännetecknad av att komponenten £ utgörs av en givare, säsom en massgivare, företrädesvis en BAW-givare, lämpligast CM ^ 20 en FBAR-givare. o oo x tr CL CM 00 <Ω LO 00 O O CM
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20085682A FI121898B (sv) | 2008-07-01 | 2008-07-01 | Förfarande och anordning för mätning av impedans |
| EP09164118.3A EP2141495B1 (en) | 2008-07-01 | 2009-06-30 | Method and device for measuring impedance of a resonator by means of a tunable oscillator |
| US12/495,267 US8120434B2 (en) | 2008-07-01 | 2009-06-30 | Method and device for measuring impedance |
| CN200910166921.4A CN101685116B (zh) | 2008-07-01 | 2009-07-01 | 测量阻抗的方法和设备 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20085682 | 2008-07-01 | ||
| FI20085682A FI121898B (sv) | 2008-07-01 | 2008-07-01 | Förfarande och anordning för mätning av impedans |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20085682A0 FI20085682A0 (sv) | 2008-07-01 |
| FI20085682A FI20085682A (sv) | 2010-01-02 |
| FI121898B true FI121898B (sv) | 2011-05-31 |
Family
ID=39677567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20085682A FI121898B (sv) | 2008-07-01 | 2008-07-01 | Förfarande och anordning för mätning av impedans |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8120434B2 (sv) |
| EP (1) | EP2141495B1 (sv) |
| CN (1) | CN101685116B (sv) |
| FI (1) | FI121898B (sv) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9140671B2 (en) | 2011-06-28 | 2015-09-22 | National Sun Yat-Sen University | Quantitative sensor and manufacturing method thereof |
| CN102495290B (zh) * | 2011-12-28 | 2014-06-11 | 上海海事大学 | 交流电力电子模块端口阻抗特性的获取装置及方法 |
| US9660607B2 (en) * | 2013-05-31 | 2017-05-23 | Maury Microwave, Inc. | Solid state impedance tuners |
| CN104764932B (zh) * | 2014-01-07 | 2017-10-24 | 北大方正集团有限公司 | 一种mos管阱电阻的测量装置及测量方法 |
| US10964649B2 (en) * | 2018-08-03 | 2021-03-30 | Arm Limited | Tamper detection in integrated circuits |
| KR20210070709A (ko) * | 2019-12-05 | 2021-06-15 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 전원특성 측정장치, 그 전원특성 측정장치를 포함하는 이미지 시스템, 및 그 이미지 시스템의 동작 방법 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2846874A (en) * | 1956-02-24 | 1958-08-12 | Gen Dynamics Corp | Ultrasonic testing device |
| US3906340A (en) | 1971-04-30 | 1975-09-16 | Peter Mauri Wingfield | Tuned circuit monitor for structural materials |
| US4624129A (en) * | 1985-04-15 | 1986-11-25 | Haynes Joel E | Acoustical dry product density sensor |
| US5212988A (en) * | 1988-02-29 | 1993-05-25 | The Reagents Of The University Of California | Plate-mode ultrasonic structure including a gel |
| US6593753B2 (en) | 1994-07-26 | 2003-07-15 | Phase Dynamics, Inc. | System and method for monitoring substances and reactions |
| US5895629A (en) * | 1997-11-25 | 1999-04-20 | Science & Technology Corp | Ring oscillator based chemical sensor |
| TW526327B (en) * | 1998-02-19 | 2003-04-01 | Sumitomo Metal Ind | Detection apparatus and method of physical variable |
| EP1322951A2 (en) * | 2000-09-20 | 2003-07-02 | Molecular Reflections | Microfabricated ultrasound array for use as resonant sensors |
| ITMI20030514A1 (it) | 2003-03-18 | 2004-09-19 | Uni Degli Studi Brescia | Metodo e dispositivo per determinare la frequenza di |
| GB0312818D0 (en) * | 2003-06-04 | 2003-07-09 | Univ Cambridge Tech | Acoustic sensor |
| EP1679512A4 (en) | 2003-10-31 | 2011-03-16 | Murata Manufacturing Co | OSCILLATING CIRCUIT COMPRISING A SURFACE ACOUSTIC WAVE SENSOR AND A BIOSENSOR |
| US6948388B1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-09-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Wireless remote sensor |
| JP4449978B2 (ja) | 2004-03-30 | 2010-04-14 | 株式会社村田製作所 | 力学量センサ |
| JP2006019935A (ja) | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Toshiba Corp | 薄膜圧電共振器及びその製造方法 |
| US7323944B2 (en) * | 2005-04-11 | 2008-01-29 | Qualcomm Incorporated | PLL lock management system |
| US7489204B2 (en) * | 2005-06-30 | 2009-02-10 | International Business Machines Corporation | Method and structure for chip-level testing of wire delay independent of silicon delay |
| US20070057772A1 (en) | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Honeywell International Inc. | Hybrid SAW/BAW sensor |
| CN1308694C (zh) * | 2005-11-03 | 2007-04-04 | 北京科技大学 | 一种电阻的测量方法及测量装置 |
| ATE480766T1 (de) * | 2006-10-13 | 2010-09-15 | Univ Sabanci | Biosensor- und chemische sensorimplementierung unter verwendung von hochfrequenz und einer mikrowellenvorrichtung, schaltkreisen und systemen |
-
2008
- 2008-07-01 FI FI20085682A patent/FI121898B/sv active IP Right Grant
-
2009
- 2009-06-30 US US12/495,267 patent/US8120434B2/en active Active
- 2009-06-30 EP EP09164118.3A patent/EP2141495B1/en active Active
- 2009-07-01 CN CN200910166921.4A patent/CN101685116B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20085682A (sv) | 2010-01-02 |
| US20100001740A1 (en) | 2010-01-07 |
| FI20085682A0 (sv) | 2008-07-01 |
| CN101685116A (zh) | 2010-03-31 |
| EP2141495A3 (en) | 2013-03-06 |
| CN101685116B (zh) | 2017-10-27 |
| US8120434B2 (en) | 2012-02-21 |
| EP2141495A2 (en) | 2010-01-06 |
| EP2141495B1 (en) | 2019-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI121898B (sv) | Förfarande och anordning för mätning av impedans | |
| Elhadidy et al. | A CMOS fractional-$ N $ PLL-based microwave chemical sensor with 1.5% permittivity accuracy | |
| Laemmle et al. | A 125-GHz permittivity sensor with read-out circuit in a 250-nm SiGe BiCMOS technology | |
| Sekar et al. | A self-sustained microwave system for dielectric-constant measurement of lossy organic liquids | |
| Arnau et al. | Circuit for continuous motional series resonant frequency and motional resistance monitoring of quartz crystal resonators by parallel capacitance compensation | |
| US6867603B2 (en) | Method for measuring high frequency resistance in diesel engine lubrication oil | |
| US8390304B2 (en) | Electrical resonance detection of particles and analytes in microfluidic channels | |
| US11585774B2 (en) | Soil moisture sensor and operating method thereof | |
| Ferrari et al. | Improving the accuracy and operating range of quartz microbalance sensors by a purposely designed oscillator circuit | |
| Schröder et al. | Network analysis based interface electronics for quartz crystal microbalance | |
| US20060232281A1 (en) | Method and device for determining the resonant frequency of resonant piezoelectric sensors | |
| Ferrari et al. | In-liquid sensing of chemical compounds by QCM sensors coupled with high-accuracy ACC oscillator | |
| Jakoby et al. | Novel analog readout electronics for microacoustic thickness shear-mode sensors | |
| US6292002B1 (en) | Crystal resonant frequency sensor | |
| Tyagi et al. | Frequency estimation techniques in capacitance-to-frequency conversion measurement | |
| WO2001088519A2 (en) | Monolithic sensor for measuring impedance | |
| Sell et al. | Reactance-locked loop for driving resonant sensors | |
| Zini et al. | Electronic technique and system for non-contact reading of temperature sensors based on piezoelectric MEMS resonators | |
| Pasternak | Applicability of different SAW oscillators' topologies for high frequency gas sensors construction | |
| Rocha et al. | Improved electronic readout circuit for resonant acoustic sensors | |
| Ullah et al. | Investigation of the electrical model parameters of quartz tuning forks from a low-frequency impedance analysis using a lock-in amplifier | |
| Lee et al. | The effect of parallelism of CMUT cells on phase noise for chem/bio sensor applications | |
| Ghidini et al. | A 15 ppm resolution measurement system for capacitance transducers | |
| CN211453930U (zh) | 一种参数检测电路 | |
| Arnau et al. | Improved electronic interfaces for heavy loaded AT cut quartz crystal microbalance sensors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 121898 Country of ref document: FI |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: BIOMENSIO LTD |