用La_2MoWO_9作固体电解质的极限电流型氧传感器

采用固相反应法,制备了氧离子导体La2MoWO9和混合导体La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3,并分别作为基体材料,制成了极限电流型氧传感器。利用两端子法,对氧传感器在500℃时不同氧分压下(pO2为(0~2.12)×104Pa)电流与电压的关系进行了测量。结果表明:用La2MoWO9作为氧传感器的固体电解质材料是可行的,即可以得到极限电流平台(pO2为1.70×104Pa,I为1.5mA),且极限电流与氧分压成线性关系。     

新型固体电解质SO_2传感器的研制

以sol-gel法制备的NASICON(Na3Zr2Si2PO12)为基体材料,掺杂了V2O5的TiO2为辅助电极材料,制备了一种管式结构的固体电解质SO2传感器。当工作温度为300℃时,以V2O5与(V2O5+TiO2)的质量比为5%的材料为辅助电极材料时,传感器对体积分数为(1~50)×10–6的SO2表现出了较好的气敏性能,传感器的电动势E值与SO2浓度的对数呈很好的线性关系,传感器的灵敏度为78mV/decade。同时,传感器对50×10–6的SO2的响应恢复时间分别为10s和35s,且有较好的选择性。     

固体电解质双功能气体传感器的研制

以sol-gel法合成的NASICON为基体导电层材料,以掺杂C的Cr2O3和ZnO-TiO2分别作为对氨和甲苯敏感的电极材料,制备了一种能同时检测氨和甲苯的新型管式结构固体电解质双功能气体传感器。当工作温度为250~400℃时,传感器对浓度为(50~500)×10–6的氨和(5~50)×10–6的甲苯具有较好的气敏性能,其电动势E值与氨和甲苯浓度的对数呈线性关系,在350℃时,对氨和甲苯的灵敏度分别为–91mV/decade和–60mV/decade。并有较快的响应恢复时间和较好的选择性。     

低功耗微型CO2传感器的研制

制作了一种新型微型结构CO2传感器,该传感器采用Al2O3陶瓷片作为衬底,sol-gel法制备的固体电解质NASICON(sodiumsuperionicconductor)材料为离子导电层,复合碳酸盐Li2CO3-BaCO3(摩尔比为1:1.5)为敏感电极。该传感器在CO2浓度为(500~5000)×10–6体积分数范围内表现出良好的敏感特性,灵敏度达到67.3mV/decade(毫伏/10×10–6体积分数),并且功耗由原来的1.08W降到0.72W。微型元件的响应恢复时间分别为20s和58s。     

数字电路控制的7安培高稳定度稳流电源

本稳流电源的输出电流为0—7安培。电流稳定度优于2.5×10~(-6)/3分钟(包括漂移、纹波及噪声)。电流调整电路由两块十位数模变换器及集成电路组成。电流的每步调整量可分别是1×10~(-6)、1.5×10~(-5)、4×10~(-3)、2.5×10~(-2)。本文介绍了电路的设计和测量结果。     

湿氧中掺磷多晶硅的热氧化

湿氧中温度范围为700—850℃,根据线性——抛物线的速率定律来研究重掺磷多晶硅及单晶硅衬底的特性·不掺杂或以1.1×10~（19）—2.2×10~（21）cm~（-3）的磷用扩散法或离子注入法均匀掺杂的多晶硅被用来与轻掺杂或重掺杂硅衬底的（100）、（110）和（111）面比较研究·磷浓度大于1×10~（20）cm~（-3）引起氧化速率的显著增加,然而超过1×10~（21）cm~（-3）氧化速率趋向于变成饱和·观察到氧化初始阶段的快速氧化。初始氧化并不适合线性——抛物线的速率定律·掺磷多晶硅的电阻率对磷浓度约6×10~（20）cm~(-3)有一个最小值为5×10~（-4）Ω-βm·多晶硅厚度被氧化减小以后,初始的电阻率几乎保持常数·另外,没有观察到沿着晶粒边界有增强氧化的迹象。     

掺钛和锆改性的钙硼硅系微晶玻璃之性能

以TiO2、ZrO2为改性剂,制备CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。对其烧结和介电性能进行了研究,并采用XRD,SEM对微观结构进行了探讨。结果表明:添加适量的TiO2或是混合添加TiO2、ZrO2均能改善CaBSi系微晶玻璃的性能。混合添加比单一添加TiO2更有效。结合材料的烧结性能、介电性能和微观结构,以840℃烧成的添加w(TiO2)为2%、w(ZrO2)为2%的试样性能最佳,其εr为7.1、tanδ为3×10–3,在20~400℃之间的热膨胀系数为7.8×10–6℃–1。     

注氧绝缘体上硅结构CMOS器件特性

本文研究了在不同氧剂量下,由氧注入绝缘体上在(SOI)衬底制得的CMOS器件的特性。结果表明,当氧剂量由2.25×10~(18)cm~(-2)减少到1.4 ×10~(18)cm~(-2)时,晶体管结泄漏电流改善了几个数量级。浮体效应(即在较低的栅电压下晶体管的导通状态,当漏极电压增大时,亚阈值斜率也大为改善)由于泄漏电流和氧剂量的减少而得到增强。采用1.4×10~(18)cm~(-2)氧剂量注入,并在1150℃退火的SOI衬底,其背沟迁移率比无沉淀物硅薄膜的迁移率降低了几个量级。这些器件特性与硅-氧化物埋层界面的微结构相关,这种微结构受氧注入及氧注入后退火的控制。     

新颖的外延HgCdTe

有一种新颖的外延HgCdTe,其p型的迁移率大于250cm~2/V.s,而n型的为100000cm~2/V.s。载流子浓度P型的为2×10~(17)/cm~3,而n型的为5×10~(14)。据说,高迁移率、低载流子浓度的材料在红外传感器上将有新的用场。     

10~(-6)稳定度恒流源

在利用霍尔效应测量磁场强度时,为保证其精确度,希望为霍尔元件提供一个稳定可靠的电流源.本文介绍一台具有10~(-6)量级稳定度的恒流源(稳流电源).该电源在下列条件下,设计指标要求优于5×10~(-6):(1)当输入交流电压为220伏±20%时;(2)当负载电阻为6.5欧±20%时;(3)8小时以上长时间     

Pt/YSZ泵氧电极响应特性研究

以钇稳定氧化锆(简称YSZ)为固体电解质,Pt/YSZ为电极材料,制备了NOx传感器。采用计时电流法(chronoamperometry)和电化学阻抗法(EIS)研究了Pt/YSZ泵氧电极对O2和NO的响应特性。结果表明,氧气浓度基本不影响电极活化能,在相同测试温度下,随着氧气浓度的增加,泵电流呈直线增加,界面电阻降低;氧气浓度一定时,泵电流与测试温度呈指数关系。特定测试温度下,随着NO浓度增加,泵电流呈指数增长趋势,而界面电阻逐步降低。     

汽车氧传感器ZrO2基电解质材料的研究进展

介绍了汽车发动机电子控制燃油喷射系统(EFI)的氧传感器(EGO)ZrO2基电解质材料,用氧化物MOn(n<2)对ZrO2进行掺杂改性;Al2O3、SiO2、MgO等烧结助剂可降低其烧成温度。研究了掺杂物对电解质的电导率、灵敏度、机械强度等参数的影响,探讨了掺杂物改性的机理,展望氧传感器电解质材料的研究方向。     

A Thick-Film Multiple Component Cathode Three-Electrode Oxygen Sensor

A miniature dissolved oxygen sensor is fabricated using photolithographic reduction and thick-film metallization techniques. This sensor has a multiple-cathode configuration and is operated in a three-electrode potentiostatic mode. Evaluation of the sensor characteristics was undertaken and the results are promising. Calibration of the sensor over the oxygen concentration range of 1.14-8.22 ppm (~23-160 mmHg P02) shows a good linear relationship between the reducing current of the sensor and the dissolved oxygen concentration in physiologic saline solution. The current output of the sensor is temperature dependent and is approximately 2.5 percent current output per degree centigrade. The pH value in the test medium does not affect the current output of the sensor but shows an extension of the plateau region of the polarogram. Long-term testing of the sensor indicates that the sensor can be repeatedly used for up to 10 days. There is, however, a variation of ±2.5 to ±7.5 percent in sensor output from the calibration curve as compared with the initial calibration. The sensor is used without any membrane and is flow sensitive. Preliminary tests of the sensor in outdated whole biood also show good response.     

基于荧光猝灭原理的塑料光纤溶解氧传感器

为了在线测量微生物燃料电池内溶解氧浓度,提高微生物燃料电池的产电效率,利用荧光猝灭原理,采用邻啡咯啉钌作为荧光标记物,并采用溶胶-凝胶法制备了氧敏感膜.将该敏感膜固定在塑料光纤表面,通过测量荧光指示剂发出的荧光强度实现了对溶解氧浓度的测量.实验结果表明,传感器的相对荧光强度与溶解氧浓度具有较好的线性关系,拟合系数达到0.980 7,且传感器具有良好的可逆性.     

基于U形塑料光纤的氧气传感器

报道了一种基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器.采用塑料光纤作为传感和传光元件进行氧气传感,传感头制成U形.以邻菲咯啉钌作为荧光标记物,用溶胶-凝胶法制备敏感材料.采用相移法来实现对荧光寿命的测定.测量了不同弯曲半径传感头对氧气传感的灵敏度,发现当U形光纤的弯曲半径较小时系统的灵敏度较高.对荧光寿命和氧气浓度的关系进行了测量,发现二者呈哑线性关系,提出双荧光体模型解释这一实验现象.     

sol-gel法制备ZnFe_2O_4及其NO_2气敏性能的研究

采用sol-gel法制备了尖晶石结构的ZnFe2O4粉体,以其为电极材料在钇稳氧化锆陶瓷片(YSZ)上利用丝网印刷技术制备了片式NO2传感器,并对传感器在不同NO2浓度和不同温度下的输出电动势E和响应时间进行了研究。结果显示:在φ(NO2)为(68～494)×10–6范围内,E随着NO2浓度的增大而增大,并与NO2浓度的对数呈现良好的线性关系。在600℃高温时,传感器上升和下降响应时间分别为60和120s,且重复性较好。但随着工作温度的升高,传感器的灵敏度下降。     

基于STM32的氧含量测量模块设计

采用氧化锆传感器作为氧含量感应器件,设计了一种基于STM32F030C8T6的氧含量测量模块。分析了传感器基本原理,结合传感器原理设计了传感器工作必须的加热电路和恒流源电路。因为传感器输出信号为毫伏级能斯特电压信号,所以设计了信号调节电路简化氧化锆传感器测量难度。试验证明,模块经过标准气体校准后,测量氧含量精度可以达到1%。通过Modbus接口,可以多模块与主机通讯,在工业控制测量中可方便应用。     

基于新型广义预测算法的含氧量软测量研究

文章给出了一种基于新型广义预测算法的烟气含氧量软测量方法,并与传统GPC算法软仪表以及氧化锆仪表的烟气含氧量进行了对比测量,结果表明运用新型广义预测控制算法构建的软仪表能够客观反映锅炉燃烧过程中任何时段的真实情况,提高了烟气含氧量的测量精度,优化了锅炉燃烧控制系数的性能.基于广义预测的含氧量软测量技术为工业锅炉的氧量测量提供了新的手段,也为锅炉燃烧过程中其它关键参数如烟气温度的准确、实时、在线软测量开辟了新的途径,对实现燃烧系统的闭环控制和优化运行具有重要的意义.     

一种新型的YSZ栅MOS氧传感器及其响应机理

ＹＳＺ栅ＭＯＳ氧传感器是一种新型的氧敏器件，它是通过在场效应晶体管的绝缘栅上沉积一薄层ＹＳＺ制成。本文介绍这种传感器的响应机理，讨论ＹＳＺ固体电解质的晶体结构对电导率的影响，给出微观分析结果和对时间的迅速响应特性。     

共烧温度对Pt/YSZ泵氧电极性能的影响

以钇稳定氧化锆(YSZ)为固体电解质,Pt作为电极材料,在不同温度下共烧制备了泵氧电极层原型。借助计时电流法和电化学阻抗谱(EIS)法,并结合SEM分析研究了共烧温度对泵氧电极性能的影响。结果表明,随着共烧温度的增加,泵电流先增大后减小,界面电阻先减小后增大,1 400℃共烧电极三相界面(TPB)最长,活性最强;随着共烧温度的增加,电极反应活化能略微降低。虽然1 400℃共烧电极活化能较1 450℃大,但由于其活性区域大,三相界面长,综合表现为1 400℃共烧电极催化活性最强。