The Effects of Excitation Signal on the Resolution of the Liquid Crystal Capacitive Chemical and Biological Sensors

در اين مقاله مشخصات سيگنال تحريك سنسور (حس‌گر) هاي خازني براي آشكارسازي مواد بيولوژيكي و شيميايي مورد بررسي قرار گرفته و فركانس و ولتاژ بهينه براي تحريك سنسور به دست آمده است. از خازن شانه‌اي براي اندازه‌گيري سنسور خازني در دو ساختار هموژن و هوموتراپيك استفاده شده است. خازن سنسور براي دامنه‌ي فركانسي 20هرتز تا 2 مگاهرتز و ولتاژهاي 5/0 تا 20 ولت اندازه‌گيري شده است. در هر دو حالت اثر سيگنال تحريك روي مقدار خازن و دقت اندازه‌گيري بررسي شده‌اند. نتايج شبيه‌سازي و اندازه‌گيري‌هاي آزمايشگاهي محدوده‌ي بهينه‌ي سيگنال تحريك به دست آمده را تاييد مي‌‌كند.

In this paper excitation characteristics of the Liquid Crystal (LC) capacitive chemical and biological sensor are examined and the optimum frequency and voltage range for the sensor interface are introduced. Interdigitated capacitor has been used for the sensor capacitance measurement and two different molecular orientations, homeotropic and homogenous, have been considered. The LC sensor capacitance has been measured for different frequencies from 20Hz to 2MHz and voltages from 0.5V to 20V. In both cases, the effects of excitation on the capacitance value and the accuracy of the measurement are investigated. Simulation and experimental results support the proposed range of measurement.