MD1065Z - Dispozitiv şi metodă de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi - Google Patents
Dispozitiv şi metodă de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi Download PDFInfo
- Publication number
- MD1065Z MD1065Z MDS20150148A MDS20150148A MD1065Z MD 1065 Z MD1065 Z MD 1065Z MD S20150148 A MDS20150148 A MD S20150148A MD S20150148 A MDS20150148 A MD S20150148A MD 1065 Z MD1065 Z MD 1065Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- measuring
- resistance
- sensor
- amplifier
- voltage source
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la domeniul tehnicii de măsurare şi poate fi utilizată în aparate de măsurat, în care se utilizează senzori pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi.Dispozitivul de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi include o sursă de tensiune de referinţă (1) conectată la un voltmetru (6) şi unită în serie cu senzorul nanostructurat cercetat (2) şi cu un rezistor suplimentar (3), la nodul de conectare a căruia cu senzorul (2) este conectată intrarea unui amplificator (4). Ieşirea amplificatorului (4) este conectată la un voltmetru (5), totodată rezistorul (3), nodurile comune ale sursei de tensiune de referinţă (1), amplificatorul (4) şi voltmetrele (5 şi 6) sunt conectate la masă.Metoda de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi constă în aceea că se măsoară tensiunea U1 a sursei de tensiune de referinţă, se măsoară tensiunea U3 pe rezistorul suplimentar, se calculează valoarea tensiunii care cade pe senzorul cercetat conform formulei Ux=U1-U3, şi se calculează valoarea curentului care trece prin senzorul cercetat conform formulei Ix=U3/R3. Calcularea valorii rezistenţei senzorului Rx se efectuează conform legii lui Ohm, utilizând valorile obţinute Ux şi Ix.
Description
Invenţia se referă la domeniul tehnicii de măsurare şi poate fi utilizată în aparate de măsurat, în care se utilizează senzori pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi.
Este cunoscut un dispozitiv de măsurare a rezistenţei senzorilor bazat pe legea lui Ohm pentru circuite electrice sau punţi de măsurare, care include măsurarea rezistenţei active pe curent continuu cu ajutorul ohmmetrului digital, galvanometrului diferenţial şi potenţiometrului curentului continuu [1].
Cea mai apropiată soluţie este interfaţa analog-digitală de precizie pentru lucru cu senzorii micro- şi nanorezistivi, care conţin punţi de măsurare, ieşirile diagonalei de putere fiind conectate la sursa de tensiune, iar ieşirile diagonalei de măsurare fiind conectate cu intrările diferenţiale ale amplificatoarelor instrumentale [2].
Un dezavantaj comun al acestor dispozitive este că pentru măsurarea rezistenţelor cu valori mari ale micro- şi nanostructurilor este necesar de utilizat amplificatoare instrumentale diferenţiale cu rezistenţele de intrare foarte mari (US 8263002 B1 2012.09.11; Oleg Lupan, Guangyu Chai, Lee Chow. Novel hydrogen gas sensor based on single ZnO nanorod, Microelectronic Engineering, Volume 85, Issue 11, November 2008, p. 2220-2225; O. Lupan, V.V. Ursaki, G. Chai, L. Chow. Selective hydrogen gas nanosensor using individual ZnO nanowire with fast response at room temperature, Sensors and Actuators B: Chemical, Volume 144, Issue 1, 29 January 2010, p. 56-66).
Problema pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui dispozitiv care ar permite de a măsura rezistenţa mare la micro- şi nanostructuri folosind amplificatoare diferenţiale de uz general.
Dispozitivul, conform invenţiei, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că include o sursă de tensiune de referinţă 1 conectată la un voltmetru 6 şi unită în serie cu senzorul nanostructurat cercetat 2 şi cu un rezistor suplimentar 3, la nodul de conectare a căruia cu senzorul 2 este conectată intrarea unui amplificator 4; ieşirea amplificatorului 4 este conectată la un voltmetru 5, totodată rezistorul 3, nodurile comune ale sursei de tensiune de referinţă 1, amplificatorul 4 şi voltmetrele 5 şi 6 sunt conectate la masă.
Metoda, conform invenţiei, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că se măsoară tensiunea U1 a sursei de tensiune de referinţă, se măsoară tensiunea U3 pe rezistorul suplimentar, se calculează valoarea tensiunii, care cade pe senzorul cercetat, conform formulei Ux=U1-U3, şi se calculează valoarea curentului, care trece prin senzorul cercetat, conform formulei Ix=U3/R3, iar calcularea valorii rezistenţei senzorului Rx se efectuează conform legii lui Ohm, utilizând valorile obţinute Ux şi Ix.
Rezultatul invenţiei constă în eliminarea influenţei rezistenţelor de intrare ale amplificatoarelor de instrumentaţie asupra rezultatelor măsurate.
Invenţia se descrie prin desenul din figură, în care este prezentată schema-bloc a dispozitivului de măsurare a rezistenţei senzorilor, realizată cu ajutorul metodei corespunzătoare. Aceasta conţine conectarea în serie a sursei de tensiune de referinţă 1, a senzorului măsurat 2 RX şi a rezistorului suplimentar la nodul de conectare, unde este conectat senzorul nanostructurat cu intrările amplificatorului 4, iar ieşirea lui este conectată cu intrarea voltmetrului 5, voltmetrul 6 este conectat la sursa de tensiune de referinţă, în afară de aceasta, rezistorul 3, nodurile comune ale sursei de tensiune de referinţă 1, amplificatorului 4, voltmetrelor 5 şi 6 sunt conectate la masă.
Procesul de măsurare a rezistenţei senzorului micro- şi nanostructurat se efectuează în felul următor: la prima etapă se măsoară tensiunea pe rezistorul suplimentar 3, Ur3, care este egală cu tensiunea măsurată de voltmetrul 4, Uv4, împărţită la coeficientul de amplificare a amplificatorului 4, Ku4:
Ur3=Uv4/Ku4 (1)
La etapa a doua se măsoară tensiunea pe senzorul nanostructurat, care este egală cu tensiunea sursei de tensiune de referinţă 1 măsurată cu voltmetrul 6, U6, cu scăderea tensiunii pe rezistorul suplimentar 3:
Urx=U6-Ur3 (2)
La etapa a treia se calculează valoarea curentului, care trece prin senzorul nanostructurat:
Irx=Ur3/R3 (3)
La etapa a patra se calculează valoarea rezistenţei senzorului nanostructurat:
Rx=Urx/Irx=(U6-Ur3)·R4/Ur3=(Uv6·Ku4-Uv5)·R3/Uv5 (4)
În calitate de exemplu de utilizare în practică se poate folosi punerea în aplicare a cazului cu următorii parametri ai elementelor: valoarea sursei de tensiune de referinţă U6=30 V, rezistenţa rezistorului suplimentar 3, R3=1000 Ω, datele voltmetrului 5, U5=20 V, datele voltmetrului 6, U6=29,98 V:
Rx=(29,98·1000-20)·1000/20=1498000 Ω
1. Лозицкий Б.Н., Мельниченко И. И. Радиотехника, Электрорадиоизмерения, Энергия, Москва, 1976, с.193-194
2. RU 2541723 C1 2015.02.20
Claims (2)
1. Dispozitiv de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi, care include o sursă de tensiune de referinţă (1) conectată la un voltmetru (6) şi unită în serie cu senzorul nanostructurat cercetat (2) şi cu un rezistor suplimentar (3), la nodul de conectare a căruia cu senzorul (2) este conectată intrarea unui amplificator (4); ieşirea amplificatorului (4) este conectată la un voltmetru (5), totodată rezistorul (3), nodurile comune ale sursei de tensiune de referinţă (1), amplificatorul (4) şi voltmetrele (5 şi 6) sunt conectate la masă.
2. Metodă de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi, care constă în aceea că se măsoară tensiunea U1 a sursei de tensiune de referinţă, se măsoară tensiunea U3 pe rezistorul suplimentar, se calculează valoarea tensiunii care cade pe senzorul cercetat conform formulei Ux=U1-U3, şi se calculează valoarea curentului care trece prin senzorul cercetat conform formulei Ix=U3/R3, iar calcularea valorii rezistenţei senzorului Rx se efectuează conform legii lui Ohm, utilizând valorile obţinute Ux şi Ix.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20150148A MD1065Z (ro) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | Dispozitiv şi metodă de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20150148A MD1065Z (ro) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | Dispozitiv şi metodă de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD1065Y MD1065Y (ro) | 2016-08-31 |
| MD1065Z true MD1065Z (ro) | 2017-03-31 |
Family
ID=56855222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20150148A MD1065Z (ro) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | Dispozitiv şi metodă de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD1065Z (ro) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1597802A1 (ru) * | 1987-04-17 | 1990-10-07 | Институт радиофизики и электроники АН АрмССР | Устройство дл измерени параметров источников питани |
| RU19420U1 (ru) * | 2001-05-18 | 2001-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Связьприбор" | Устройство для измерения электрических параметров и определения места повреждения кабельных линий |
| US8263002B1 (en) * | 2008-05-16 | 2012-09-11 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Fabrication of ZnO nanorod-based hydrogen gas nanosensor |
| RU2541723C1 (ru) * | 2013-09-17 | 2015-02-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) | Прецизионный аналого-цифровой интерфейс для работы с резистивными микро- и наносенсорами |
-
2015
- 2015-11-09 MD MDS20150148A patent/MD1065Z/ro not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1597802A1 (ru) * | 1987-04-17 | 1990-10-07 | Институт радиофизики и электроники АН АрмССР | Устройство дл измерени параметров источников питани |
| RU19420U1 (ru) * | 2001-05-18 | 2001-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Связьприбор" | Устройство для измерения электрических параметров и определения места повреждения кабельных линий |
| US8263002B1 (en) * | 2008-05-16 | 2012-09-11 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Fabrication of ZnO nanorod-based hydrogen gas nanosensor |
| RU2541723C1 (ru) * | 2013-09-17 | 2015-02-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) | Прецизионный аналого-цифровой интерфейс для работы с резистивными микро- и наносенсорами |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| O. Lupan, V.V. Ursaki, G. Chai, L. Chow. Selective hydrogen gas nanosensor using individual ZnO nanowire with fast response at room temperature, Sensors and Actuators B: Chemical, Volume 144, Issue 1, 29 January 2010, Pages 56–66 * |
| Oleg Lupan, Guangyu Chai, Lee Chow. Novel hydrogen gas sensor based on single ZnO nanorod, Microelectronic Engineering, Volume 85, Issue 11, November 2008, Pages 2220-2225 * |
| Лозицкий Б.Н., Мельниченко И. И. Радиотехника, Электрорадиоизмерения, Энергия, Москва, 1976, с.193-194 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD1065Y (ro) | 2016-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nenova et al. | Linearization circuit of the thermistor connection | |
| CN103235189B (zh) | 一种基于双电流电压比率法的微电阻高精度测量方法及实现该方法的测量系统 | |
| CN107229028B (zh) | 用于确定负载电流的方法和电池传感器 | |
| CN105890793A (zh) | 三线制Pt100铂电阻测温电路 | |
| CN105572475A (zh) | 一种高阻抗测量电路与信号处理方法 | |
| CN102288815B (zh) | 一种用于巨磁电阻效应电流传感器的温度补偿器 | |
| CN111122170B (zh) | 一种基于电流源的高精度电阻信号调理电路及方法 | |
| CN109307839B (zh) | 交流电器电寿命实验过程中测试触点电压降的电路 | |
| MD1065Z (ro) | Dispozitiv şi metodă de măsurare a rezistenţei senzorilor pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi | |
| CN103076480B (zh) | 微小信号采集卡 | |
| De Marcellis et al. | A novel current-based approach for very low variation detection of resistive sensors in wheatstone bridge configuration | |
| RU2586084C1 (ru) | Многоканальный преобразователь приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение | |
| CN106066200A (zh) | 电磁流量计用刻度检查器 | |
| CN104614589B (zh) | 一种引线电阻消除的电阻信号源及其电阻测量电路 | |
| RU2549255C1 (ru) | Цифровой измеритель температуры | |
| MD1023Z (ro) | Dispozitiv de măsurare a parametrilor senzorilor pe bază de oxizi semiconductori micro- şi nanostructuraţi | |
| CN112505421A (zh) | 一种干式空心电抗器直流电阻的测量电路 | |
| RU86755U1 (ru) | Среднеквадратический преобразователь | |
| CN113238602B (zh) | 一种不平衡惠斯通电桥装置及其测定方法 | |
| RU168749U1 (ru) | Мост для измерения параметров произвольного пассивного двухполюсника | |
| RU2569043C2 (ru) | Мостовой измеритель параметров двухполюсников | |
| MD1269Y (ro) | Dispozitiv şi metodă de măsurare a rezistenţei senzorului pe bază de oxizi semiconductori nanostructuraţi în diapazon de ordinul microwaţilor | |
| CN105675952A (zh) | 电流测量装置、方法及其制作方法 | |
| JP5981320B2 (ja) | インピーダンス測定装置およびインピーダンス測定方法 | |
| RU152498U1 (ru) | Устройство для определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued | ||
| KA4Y | Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) |