基于光纤布拉格光栅湿度传感器的研究

文章基于光纤布拉格光栅对温度、湿度等敏感的基础上,分析了以聚酰亚胺（PI）薄膜为湿敏涂层,当湿度变化时,由于涂层的膨胀,导致光纤布拉格光栅产生应变,从而对湿度传感。理论分析与实验证明,光纤布拉格光栅湿度传感器是一种性能良好的湿度传感器。     

聚酰亚胺MOSFET湿度传感器研究

将聚酰亚胺(PI)薄膜制作在金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的栅极上,当环境湿度发生变化时,将引起PI吸湿量的变化,电容量改变,据此可制成湿度传感器件,测试结果显示:该湿度传感器具有明显的湿度敏感特性.     

基于LCP衬底的柔性湿度传感器研究

介绍了一种新型柔性电容式湿度传感器.该柔性电容式湿度传感器采用液晶高分子聚合物(LCP)作为衬底,金属铜(Cu)作为叉指电极,聚酰亚胺(PI)作为湿度传感器的湿敏介质.LCP衬底的应用使得该传感器具有良好的柔性和可弯曲性.该柔性湿度传感器与传统硅基湿度传感器相比较具有成本低廉、结构简单、制作方便等优点.该柔性湿度传感器在25℃下的平均灵敏度为0.04%pF/%RH,最大回滞为±4.16%RH,其平均灵敏度在25℃~70℃范围内受温度影响较小.在25℃下其响应时间和恢复时间分别为36 s和39 s.该柔性湿度传感器可以应用于环境湿度检测、人工电子皮肤系统和可穿戴设备等领域.     

基于喷墨打印的可实现敏感材料原位沉积和高温检测的柔性丙酮气体传感器

通过离子交换技术对衬底表面改性,然后喷墨打印掩膜图形,在聚酰亚胺衬底两面分别制备了银叉指电极和加热电阻.通过调节电阻加热器两端的直流偏压,实现25 ℃~280 ℃的控温加热.集成的加热器具有双重功能:纳米ZnO敏感薄膜原位沉积和高温检测.结果表明,该传感器对丙酮气体的灵敏度随温度单调增加(<150 ℃).此外,加热器促进了ZnO敏感薄膜表面丙酮气体分子的解吸,缩短了传感器响应和恢复时间,并减小了初始电阻的漂移.此外,在丙酮检测中,加热器能有效地减少湿度干扰.     

基于MEMS工艺的压阻式湿度传感器的设计制作

提出用硅-硅直接键合的SOI片制作压阻式湿度传感器.它是利用涂覆在硅膜上聚酰亚胺膜吸湿发生膨胀,导致双膜结构发生弯曲产生应力的原理进行工作的.为了确定传感器结构、优化尺寸,采用ANSYS软件进行了模拟计算、设计了MEMS湿度传感器的制造工艺,对制作的微湿度传感器进行了测试,其灵敏度为0.21 mV%RH,最大湿滞为8%RH.     

CMO S电容式湿度传感器的测量电路分析与仿真

对与CMOS工艺兼容的电容式湿度传感器的测量电路进行了分析和仿真,为后期的湿度传感器流片成功提供了有效的保证。该湿度传感器系采用梳状铝电极结构,聚酰亚胺作为感湿介质。比较不同的测量方法,得出最优的测量电路。对测量电路进行理论推导后,对其进行模拟,得出了输出电压与相对湿度的关系图。最后,对该湿度传感器进行版图设计,并分析其后加工工艺。     

阵列化锰铜高压传感器的研制

通过传感器的结构设计、敏感材料和封装材料的研制以及采用新的传感器制备工艺,制作了一种新型的薄膜式锰铜传感器。采用熔融石英材料作为绝缘基板。在绝缘基板上沉积锰铜敏感薄膜。并在敏感薄膜的上面沉积SiO2封装层薄膜。根据"后置"式传感器由阻抗匹配原则,计算出铝靶板中的最高压力为51.68GPa,SiO2封装材料中的压力为35.396GPa。     

基于QCM的湿度传感器等效电路模型研究

基于石英晶体微天平(QCM)的湿度传感器是一种以石英晶体为核心元件的新型高灵敏度传感器.根据气相中晶体振荡电路的起振和稳定条件,对晶体表面敏感薄膜吸附水分时等效电路参数的变化进行建模,得到了一种新型的基于QCM的湿度传感器等效电路模型.通过电路仿真软件PSPICE对模型进行仿真,并搭建QCM湿度传感器实验测量平台,结果验证了基于QCM的湿度传感器等效电路模型的有效性和正确性,对QCM湿度传感器的振荡电路的进一步设计和优化具有指导意义.     

WO_3气敏薄膜的膜厚对气体响应时间的影响

用简单的模型分析了薄膜气体传感器敏感材料的膜厚对气体响应时间的影响,该模型适用于分析WO3薄膜气体传感器的敏感特性。薄膜气体传感器的敏感特性依赖于气体原子在薄膜内的扩散和与气敏材料的响应;而气体原子在薄膜内的扩散是由薄膜厚度决定的。经过推导得出理论上WO3薄膜对NH3的敏感特性,并将其与实验所得的数据进行比较。最后,给出了WO3薄膜气体传感器的气敏特性与气体在其膜内扩散和膜厚的关系。     

传感器薄膜结构的改进与响应时间的分析

提出了一种具有立体敏感效应的新型气体传感器敏感薄膜结构模型,即将传统的厚度均匀的平面型传感器敏感薄膜改进为由多条半圆柱凸起与多条沟槽相间隔的立体敏感结构。并根据扩散反应理论对新型和传统型2种薄膜结构的传感器响应时间进行了分析与比较,证明新型敏感结构的传感器具有更短的响应时间;分析了半囱柱凸起间距的相对系数对传感器响应时间的影响,得出了最佳取值。     

无线传感器网络在老鼠生物机器人中的应用

介绍了无线传感器网络在老鼠生物机器人系统中的应用.老鼠生物机器人系统是一种基于超声波刺激融合表皮电极刺激与光辅助刺激的无创伤老鼠生物机器人运动控制系统,此系统携带 CO<,2>、温度、照度传感器,建立上位机界面程序,可远程采集区域位置的 CO<,2> 含量,温度值以及照度值.     

基于IEEE 802.15.4无线传感器网络的山体滑坡检测系统

该文通过分析无线传感器网络的特点,提出无线传感器网络在山体滑坡检测方面的应用,并进行检测系统的设计,同时对系统设计关键问题提出相应的解决方案。     

Constant-phase-mode operation of the light-addressable potentiometric sensor

The constant-phase-mode operation of the light-addressable potentiometric sensor (LAPS) is proposed and demonstrated. In this new operation mode, the temporal change and the spatial distribution of the analyte concentration are recorded in the form of the bias voltage applied to the LAPS sensor plate, which is servo-controlled to maintain the phase of the photocurrent at a constant value with respect to the light modulation. The constant-phase-mode LAPS is advantageous for its wider measurement range and reduction of artifacts.     

Cross-sensitivity evaluation for ammonia sensing using absorption spectroscopy in the UV region

This paper describes an optical sensor for the monitoring of ammonia gas. An open path optical technique is used to analyze the absorption lines of ammonia within the ultra-violet region. The optical sensor shows absorption lines comparable to the theoretical ammonia spectra. Cross-sensitivity with carbon dioxide and oxygen gas has been tested and clearly shows that these two gases have no effect on ammonia measurement in the ultra-violet region, between 200 nm and 230 nm. The optical sensor is able to detect ammonia down to 9 ppm with an average error less than 2%. The optical sensor system also shows a fast response time which is less than 4 s.     

MEMS压力传感器在义齿力学性能研究中的应用

给出一种用于义齿压力测量的微型电容式传感器的研制工艺和封装测试。文中根据电容式压力传感器的原理,采用MEMS工艺,研制出微型传感器。在与义齿基托相同材料的作底基的树脂上挖一个边长为2mm平整的方形小坑,将传感器分布式埋植入底基,并用自制的施加压力的装置对传感器进行测试,从而检测出压力对口腔下方组织的作用力。测量结果表明,该传感器能够准备地测量出当牙齿咬合时,义齿基托所承受的力和力的分布。该传感器性能良好,具有比较稳定的输入与输出关系,适用于口腔恶劣环境下测量义齿对口腔下方组织作用力。     

硅基热流式微流量传感器研究

采用微电子技术和微机械加工技术,在硅衬底上设计制作了集微型加热器和温度传感器于一体的热流式微流量传感器.在恒功率的工作模式下,分析了微流量传感器的特性曲线.实验结果表明,硅基热流式微流量传感器的测量范围在10～800 μL/min之间.     

光纤传感器进展

重点描述了医学和航空工业中的几种光纤传感器,以及气体和温度分布传感器的目前状况。     

叶端定时光纤传感器特性研究

为了探讨叶端定时光纤传感器的设计方法和设计依据,在实验测量的基础上建立了一个在高斯光束几何反射模型下的一维数值计算方法,可以在计算机上对叶端定时光纤传感器的特性进行计算分析,为叶端定时光纤传感器的优化设计提供了一个必要工具.对62.5/125多模光纤构成的19芯和37芯叶端定时光纤传感器的计算分析结果表明,传感器端面处的反射光斑半径在300 μm附近时有最佳的信噪比和接收光强波形;由发射光纤直接出射光束的19芯或37芯叶端定时传感器在与叶端的间距为1～3 mm范围内有较好性能;若用LD作为光源,37芯叶端定时传感器可以更好地的减少激光散斑的影响.     

集成微流体测控芯片的研制

设计、研制了集成有微泵、微沟道、微流量传感器、温度传感器的微流体测控芯片.采用有限元软件ANSYS模拟分析了将其作为冷却芯片时微沟道的散热作用,分析确定了芯片上各元件的结构.该集成芯片为硅-玻璃结构,在硅片上,利用ICP法刻蚀无阀微泵泵体和微沟道;在7740玻璃片上,以溅射、剥离法制作微流量和温度传感器;图形精确对准后硅/玻璃以静电键合方法封接.无阀微泵采用压电元件驱动.测试结果表明:集成芯片具有冷却功能,循环水的流速最大可达25.4mm/s.     

电容式触觉阵列传感器原理与设计

触觉是构成智能机器人的核心技术--感觉技术的重要组成部分.电容式触觉传感器在智能机器人的设计中具有很高的实用价值.本文论述了电容式触觉阵列传感器的测量原理,给出了该传感器及其变送电路的设计,讨论了数据采集系统的结构.