دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 62817
ترجمه فارسی عنوان مقاله

سنسورهای پلانار برای اندازه گیری هدایت محلی در اشیاء بیولوژیکی طراحی، مدل سازی، نقشه های حساسیت

عنوان انگلیسی
Planar sensors for local conductivity measurements in biological objects—Design, modelling, sensitivity maps
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
62817 2011 9 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Sensors and Actuators B: Chemical, Volume 158, Issue 1, 15 November 2011, Pages 190–198

ترجمه کلمات کلیدی
سنسورهای رسانایی پلان، مدلسازی حسگر هدایت، اندازه گیری های زیست پزشکی، هدایت محلی، نقشه حساسیت
کلمات کلیدی انگلیسی
Planar conductivity sensors; Conductivity sensor modelling; Biomedical measurements; Local conductivity; Sensitivity maps
ترجمه چکیده
مقاله بر روی تحقق ایده اندازه گیری هدایت الکتریکی محلی در اشیاء بیولوژیکی تمرکز دارد. به طور خاص، این مجموعه ای از سنسورهای الکترود مسطح را ارائه می دهد که می تواند در چنین اندازه گیری ها مورد استفاده قرار گیرد. خواص و پارامترهای ضروری برای اندازه گیری رسانندگی محلی برای پیشنهادات الکترود پیشنهاد شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. تجزیه و تحلیل ها با استفاده از روش عناصر محدود انجام شد. صحت نتایج به دست آمده با استفاده از این روش با مقایسه نتایج حاصل از آزمایش و تحلیل آماری محاسبه شد. تأثیر حجم نمونه و میزان هدایت محیط آن بر نتایج اندازه گیری برای تنظیمات الکترود ارائه شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. این پارامترها تعیین می کنند که کدام یک از سنسورهای پیشنهادی در اندازه گیری های هدایت محلی ترجیح داده می شود و می تواند به افزایش اعتبار و تکرارپذیری نتایج کمک کند. نتیجه این تحلیل ها همچنین نیازهای مورد نیاز برای انجام اندازه گیری رسانایی صحیح را تعیین می کند. متناوبا، اگر این الزامات را نمی توان برآورده کرد، حداقل خطا در نتیجه اندازه گیری می تواند تخمین زده شود. اشیای زیستی معمولا ناهمگن هستند، بنابراین دانش حساسیت نقشه سنسور می تواند بسیار مفید باشد. بنابراین، روش مدل سازی برای محاسبه نقشه حساسیت هر حسگر هدایت الکتریکی چهار الکتروده در این مقاله پیشنهاد شده است. این روش برای محاسبه و ارائه نقشه حساسیت سنسورها استفاده شده است. نتایج این محاسبات به حساسیت سنسور برای محاسبه نمونه انتخاب شده می پردازد و نشان می دهد که کدام بخش از شی اندازه گیری شده بیشترین تاثیر را در نتیجه اندازه گیری دارد.

چکیده انگلیسی

The paper focuses on the realisation of the idea of local electrical conductivity measurement in biological objects. In particular, it presents a set of planar electrode sensors that can be used in such measurements. Properties and parameters essential for local conductivity measurements have been analysed and compared for proposed electrode arrangements. The analyses were performed using the Finite Elements Method. The correctness of the results obtained using this method was verified by comparison with the results obtained experimentally and calculated analytically. The influence of the sample volume and its environment conductivity on the measurement result has been analysed for the presented electrode configurations. These parameters determine which of the proposed sensors are preferable in local conductivity measurements and can help to increase credibility and repeatability of the result. The outcome of these analyses also determines requirements that have to be met to perform correct conductivity measurement. Alternatively, if these requirements cannot be met, at least the error of the measurement result can be estimated. Biological objects are usually heterogeneous so the knowledge of sensitivity maps of the sensor can be very useful. Therefore, the modelling procedure for sensitivity map calculations of any four-electrode planar conductivity sensor was proposed and described in this paper. This procedure has been used to calculate and present sensitivity maps of the sensors. The results of these calculations allow the sensitivity of the sensor for the selected area of the sample to be estimated and indicate which part of the measured object has the greatest influence on the measurement result.