ISFET : stockage robuste et sec
Notre gamme complète de sondes de haute qualité pour les mesures de pH sans verre est créée pour l’ISFET (transistor à effet de champ sensible aux ions) exclusif de Sentron. Grâce à la technologie ISFET, les sondes à capteurs sont robustes et peuvent être stockées au sec, ce qui les rend bien adaptées, par exemple, à l’agriculture et à l’horticulture, aux processus alimentaires en ligne, à l’utilisation en laboratoire, aux mesures de l’eau en extérieur et aux applications médicales comme la gastro-entérologie.
Capteur ISFET : Théorie
Le pH est un moyen largement utilisé d’exprimer l’acidité ou l’alcalinité des solutions aqueuses. En substance, c’est un moyen d’indiquer l’activité des ions hydrogène (H+) dans les produits, qui à son tour est la disponibilité directe de H+ libre. L’échelle de pH couramment utilisée est de 0 à 14 : une valeur de pH de 7 est neutre, les valeurs inférieures à 7 sont acides et celles au-dessus de 7 sont alcalines ou basiques.
Mathématiquement, le pH est exprimé en pH = -10log (aH+), où aH+ est l’activité des ions hydrogène. Les ions hydrogène sont mis à disposition (c’est-à-dire libres) par la capacité de se dissocier de leur composé parent. Les acides forts comme l’acide sulfurique, H2SO4, et les acides faibles comme l’acide borique, H3BO3, contiennent tous deux du H+, mais le H+ dans les acides forts se dissocie en présence d’eau pour devenir H+ libre. Dans les acides faibles, lorsqu’ils sont ajoutés à l’eau, très peu d’hydrogène est libéré sous le nom de H+ libre. Au lieu de cela, il reste relativement inerte dans les molécules non dissociées de l’acide. Ainsi, autre que d’être exprimé en concentration ou en force, le pH exprimé en activité des ions hydrogène est un moyen plus précis de connaître la qualité ou l’efficacité des produits à base d’eau.
Le principe de la technologie ISFET est que lorsque l’activité H+ change, la tension entraînée par le courant changera et une valeur de pH différente sera mesurée en conséquence. Pour compléter le circuit électrique, le capteur ISFET (également appelé électrode indicatrice) a besoin d’une électrode de référence. Pour tout changement dans la concentration de l’analyte, le potentiel de l’électrode de référence restera pratiquement constant et le changement de potentiel ne sera donc causé que par l’électrode indicatrice. Sentron possède une vaste expérience dans le développement et la fabrication de circuits et d’électrodes de référence et possède des conceptions minuscules stables compatibles avec les normes médicales et de sécurité alimentaire.
L'ISFET : La pratique
Capteur ISFET : Pratique
Des résultats rapides et reproductibles sont facilement obtenus tant qu’un bon contact entre l’échantillon, le capteur ISFET et le diaphragme de l’électrode de référence est établi. De plus, pour tester des échantillons épais ou visqueux, les sondes conviennent, bien qu’il faille remuer un peu l’échantillon avec la sonde de pH ou placer le matériau de l’échantillon directement sur la pointe de la sonde.
La méthode par laquelle les capteurs ISFET et les électrodes de pH à ampoule de verre obtiennent une réponse est considérablement différente. Dans les tampons et la plupart des échantillons, la valeur du pH basée sur les deux technologies sera la même. Cependant, des différences dues à la méthode peuvent se produire dans des applications comme le lait et le fromage. Comme il s’agit de lectures reproductibles, le biais peut être réglé dans les pH-mètres pour arriver aux mêmes lectures que les électrodes de verre. La raison des différents résultats est principalement la suivante. Les électrodes à ampoule de verre utilisent une membrane en verre perméable impliquant un processus d’échange d’ions. La valeur du pH mesurée par des électrodes de verre est basée sur la concentration H+. Au lieu de cela, les capteurs ISFET utilisent une réaction de surface instantanée. La valeur du pH mesurée par les électrodes ISFET est basée sur l’activité H+, comme décrit ci-dessus.
Dans notre installation, nous produisons le capteur de pression piézo-résistif miniature avancé. Ce capteur est créé à l’aide du pont Wheatstone complet exclusif de Sentron pour des mesures de pression différentielle. Grâce à cette mesure de pression différentielle, les changements atmosphériques n’ont aucun effet. Le capteur est stable avec une faible dérive dans des environnements de pression et de température variables.
Un module de capteur de pression OEM se compose généralement de sous-ensembles contenant le capteur de pression, les pièces de boîtier et l’électronique de commande. Les dimensions étroites et la haute qualité de ce capteur de pression le rendent idéal pour les applications médicales dans des domaines tels que la cardiologie, la neurologie et l’urologie. Des exemples d’applications pour lesquelles nous avons conçu les sous-ensembles de capteurs sont : les mesures de la pression-volume ventriculaire pour l’optimisation du placement de l’électrode du stimulateur cardiaque, la mesure de la pression crânienne, la mesure du débit pour la plus petite pompe cardiaque au monde, la mesure de la pression dans les cathéters d’urologie et de gastro-entérologie, et la surveillance de la pression artérielle in vivo.