ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ С УЛУЧШЕННЫМ СМЕЩЕНИЕМ ВРЕМЕНИ ВЫБОРКИ

1. Способ определения электрической емкости биосенсорной камеры, имеющей два электрода, расположенных в камере и соединенных с микроконтроллером, содержащий этапы, на которых:
инициируют электрохимическую реакцию пробы после ее внесения в биосенсорную камеру;
прикладывают к камере осциллирующий сигнал предварительно заданной частоты;
устанавливают первый временной интервал выборки для измерения выходного сигнала на основании предварительно заданной скорости выборки на цикл выходного сигнала с предварительно заданной частотой;
получают выборку выходного сигнала от камеры со вторым временным интервалом выборки, отличным от первого временного интервала выборки, так что амплитуда каждого выходного сигнала выборки измеряется по истечении каждого второго временного интервала выборки вместо первого временного интервала;
определяют фазовый угол между выходным сигналом и осциллирующим входным сигналом от камеры на основе выходного сигнала выборки на этапе выборки; и рассчитывают электрическую емкость камеры по фазовому углу.
2. Способ по п. 1, в котором второй временной интервал выборки основан на предварительно заданном времени смещения относительно первого временного интервала выборки.
3. Способ по п. 2, в котором первый временной интервал выборки содержит время между каждым пошаговым изменением амплитуды выходного сигнала.
4. Способ по п. 2, в котором время смещения содержит процент от первого временного интервала выборки.
5. Способ по п. 4, в котором такой процент содержит диапазон от приблизительно 5% до приблизительно 30% первого временного интервала выборки.
6. Способ по п. 1, в котором установление содержит:
определение продолжительности одной волны сигнала при предварительно заданной частоте;
разделение продолжительности на число измеряемых проб для каждой длины волны с целью получения продолжительности по времени; и
установку первого временного интервала выборки, который, по существу, равен продолжительности по времени.
7. Способ по п. 1, в котором установление содержит:
оценку выходного сигнала для определения продолжительности временного интервала между каждым пошаговым изменением выходного сигнала; и
установку первого временного интервала выборки, который, по существу, равен продолжительности по времени.
8. Способ по одному из пп. 6 или 7, в котором время смещения содержит процент от первого временного интервала выборки.
9. Способ по п. 8, в котором такой процент содержит диапазон от приблизительно 5% до приблизительно 30% первого временного интервала выборки.
10. Способ по п. 1, в котором расчет содержит расчет электрической емкости с компенсацией фазового угла для учета фазового сдвига в цепи, используемой для выборки выходного сигнала.
11. Способ по одному из пп. 1 или 10, в котором расчет содержит расчет электрической емкости по уравнению вида:
,
где:
C ≈ электрическая емкость;
<mrow><msub><mi>i</mi><mi>T</mi></msub></mrow>
≈ общий ток;
<mi>Φ</mi>
≈ фазовый угол между общим током и током в резисторе;
≈ компенсация фазового угла;
f ≈ частота; и
V ≈ напряжение.
12. Способ по п. 10, в котором компенсация фазового угла содержит любое значение от приблизительно 3 градусов до приблизительно 20 градусов.
13. Способ по п. 12, в котором компенсация фазового угла составляет приблизительно 11 градусов.
14. Способ по п. 11, в котором расчет содержит этапы, на которых:
получают выборку множества выходных значений тока от камеры за один частотный цикл;
получают среднее значение выходных значений тока выборки;
вычитают среднее значение из каждого значения тока выборки из множества выходных значений тока; и
вычитают среднеквадратичное значение всех отрицательных значений из результата вычитания для получения общего выходного значения тока.
15. Способ по п. 14, в котором расчет содержит этапы, на которых:
определяют по данным выборки по меньшей мере одной точки пересечения кривой тока от отрицательных до положительных значений; и
интерполируют данные в непосредственной близости от по меньшей мере одной точки пересечения кривой тока для определения первого угла, при котором ток изменяется с положительного на отрицательный или с отрицательного на положительный.
16. Способ по п. 15, в котором интерполяция по меньшей мере одной точки пересечения кривой тока содержит:
интерполяцию другой точки пересечения результатов выборки для определения другого угла, при котором ток меняет свое значение с положительного на отрицательное или с отрицательного на положительное; и
вычитание из другого угла приблизительно 180 градусов для получения второго угла.
17. Способ по п. 16, в котором вычитание дополнительно содержит расчет среднего значения от первого и второго углов.
18. Способ по п. 5, в котором расчет содержит определение разницы углов между осциллирующим входным током и выходным током как фазового угла.
19. Система для измерения аналита, содержащая:
тест-полоску для определения аналита, включающую в себя:
подложку с нанесенным на нее реагентом;
по меньшей мере два электрода, расположенных в непосредственной близости к реагенту в испытательной камере тест-полоски;
измерительный прибор для определения концентрации аналита, включающий в себя:
разъем порта для полоски, расположенный с возможностью соединения с двумя электродами;
источник питания; и
микроконтроллер, электрически соединенный с разъемом порта для полоски и источником питания, причем микроконтроллер запрограммирован для выполнения следующих действий:
(a) инициации электрохимической реакции в биосенсорной камере; приложения к камере осциллирующего напряжения предварительно заданной частоты;
(b) установления первого временного интервала выборки для измерения выходного сигнала на основании предварительно заданной скорости выборки на цикл выходного сигнала с предварительно заданной частотой;
(c) получения выборки выходного сигнала от камеры со вторым временным интервалом выборки, отличным от первого временного интервала выборки, так что амплитуда каждого выходного сигнала выборки измеряется по истечении каждого второго временного интервала выборки вместо первого временного интервала;
(d) определение фазового угла между выходным значением тока и осциллирующим напряжением от камеры на основании выходного сигнала выборки; и
(e) расчет электрической емкости камеры на основании полученного значения фазового угла.
20. Система по п. 19, в которой второй временной интервал выборки основан на предварительно заданном времени смещения относительно первого временного интервала выборки.
21. Система по п. 20, в которой первый временной интервал выборки содержит время между каждым пошаговым изменением амплитуды выходного сигнала.
22. Система по одному из пп. 20 или 21, в которой время смещения содержит процент от первого временного интервала выборки.
23. Система по п. 22, в которой такой процент содержит диапазон от приблизительно 5% до приблизительно 30% первого временного интервала выборки.