A Low-Cost Sensor for Assessment of Aqueous Solutions Properties
Notice bibliographique
Résumé
Monitoring of aqueous solution parameters such as pH and solute concentration is of utmost importance in various industries such as oceanic and agriculture. Herein, we report an innovative, low-cost interdigitated electrode (IDE) sensor built on a printed circuit board (PCB) for assessment of aqueous solutions properties through electrochemical impedance spectroscopy (EIS). We designed and fabricated two variants of the proposed sensor with two different electrode widths. The sensors were characterized in “dry” mode (with no electrolyte) using an equivalent electric circuit, and the associated model parameters were derived. In the “wet” mode, we used saline solutions with a concentration varying from 0.03% to 0.9%. Three different equivalent electrical circuit models were fit to the EIS data acquired using the sensors. Our observations showed that the series resistance of the electrochemical cell decreases as the solution concentration increases, which was used to calibrate the sensors. The results demonstrated that the developed sensors could reliably distinguish between samples with slight differences (0.03%) in their concentration. We also studied the effects of pH within the range of 4–7.6. From the models fit to the acquired EIS data, we extracted two appropriate circuit parameters to calibrate the sensor for pH measurement: one exhibits an almost linear response with an absolute sensitivity of$91.802~\Omega $/pH over the entire pH measurement range (relative sensitivity ranging from 56.35% at low pH to 70.36% at high pH), and the other demonstrates a nonlinear response with a relative sensitivity ranging from 248.4% at low pH to 471.96% at high pH.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».