임피던스 기반의 미소유체 센서에 대한 전기적 모델 연구
A study on the Electrical Circuit Model of Impedance based Microfluidic Sensor
- 주제(키워드) electric circuit model
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 윤광석
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046472
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
마이크로 유동 센서에 있어 전극과 electrolyte 표면의 임피던스에 대한 회로 모델을 설계하는 것은 중요하다. 그래서 등가회로 모델에 대한 여러 연구가 시행되어 왔다. 이 논문에서는 coplanar electrode 구조를 기초로, 전극의 면적, 두 전극 사이의 거리, 채널 폭을 변화시킴으로써 임피던스 data를 도출해내었다. 정확한 주파수 특성을 보기 위하여 임피던스 데이터는 100Hz~1MHz 주파수 대역에서 PBS를 주입하여 측정 되었다. 전극의 면적이 증가할 때 임피던스는 감소하였고, 전극 사이 거리가 증가할 때 임피던스는 증가하였다 또한 채널 폭이 늘어남에 따라 임피던스가 감소하는 양상을 보였다. 전극의 면적 변화시켜서 interface impedance에 대한 parameter를 도출하였고, 전극간 거리를 변화시켜 electrolyte의 저항값을 도출해낼 수 있었다. 또한, 채널의 거리를 변화시킴으로써 제안한 parasitic resistance의 존재와 함께 관계된 parameter식을 유추하였다/ 도출한 parameter들과 등가회로 모델을 이용함으로써 회로를 이용한 simulation data를 실험 결과와 비교해 보았다. 이를 통해 각 임피던스 parameter를 분석하고 예측하는 것이 가능하게 될 것이다.
more초록/요약
Building electrical impedance model associated with the interface between electrode and electrolyte is important for microfluidic sensor system. Therefore several researchers have pursued the investigation of the equivalent circuit model for the interface. In this report, we derived the exact impedance parameter for planar electrodes system by varying configuration of electrode area, the distance between electrodes and channel width. To obtain the exact frequency characteristic, we measured 100Hz~1MHz and used PBS as the electrolyte. And we demonstrated that the impedance increases according to increased electrode area, channel width and decreased distance of electrodes. We derived the interface impedance by varying the electrode area and the resistance of electrolyte by varying distance of electrode. Also, we drew the existence and parameter of parasitic resistance. We compared the experimental results to simulated data using equivalent circuit model and the derived parameter and it enable to predict and analyze the impedance parameters
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