直接冷凝式声表面波气体传感器检测下限分析

声表面波气体传感器有采用选择性敏感膜进行气体吸附和气体直接冷凝在声表面波器件表面(与气相色谱系统结合)进行检测两种方式.文中首先从分层介质理论出发,分别对涂敷敏感膜和直接冷凝这两种方式下声表面波器件表面质量负载改变引起的频率变化进行理论分析,比较了两种方式在吸附同样气体条件下的灵敏度;然后计算了在500 MHz工作频率、考虑冷凝液膜轻度粘滞性时,直接冷凝方式的气体检测下限为ppb量级;最后将计算结果与实验结果进行比较并得到验证.     

与气相色谱仪联用的声表面波传感器

文中介绍了一种与气相色谱仪联用的声表面波气体传感器.传感器由声表面波谐振器作反馈单元的振荡器和半导体制冷器组成.谐振器采用ST-X石英压电基片上双端对谐振式结构,Q值高(1 896)、插入损耗低(4.7 dB).采用在最低损耗点进行相位匹配以改善振荡器短期频率稳定度的方法,其短期频率稳定度达到了11 Hz/s(10-8量级).与气相色谱联用的气体检测试验给出对苯蒸气的检测下限约为150 ppb.     

用于检测VOC蒸汽的声表面波传感器阵列

研究了用于检测挥发性有机化合物(VOC)蒸汽的声表面波传感器阵列.阵列结构应紧凑布局,以缩短响应时间.开环检测声表面波振荡环路S21参数,以降低设计难度.使用参考环路以精确读取传感器的输出信号.使用气喷工艺制备敏感膜以改善成膜质量.该传感器阵列对VOC蒸汽具有较高的灵敏度和较强的分辨能力.     

低浓度氢气检测方法研究进展

氢是重要的航天能源物质,也是影响航天器安全与寿命的重要因素。低浓度氢的检测在航天、能源、化工等众多领域具有重要意义。本文在广泛调研国内外文献的基础上,详细论述了氢敏传感器（包括光纤传感器、电化学传感器、半导体传感器）、声表面波传感器、光声气体传感器以及气相色谱-原子吸收光谱法和质谱法等各种技术,在低含量氢气检测方面应用的基本原理、研究现状和最新进展,提出了目前研究中存在的问题以及今后可能的研究方向。     

声表面波气体传感器化学敏感膜研究进展

化学吸附敏感膜是声表面波(SAW)气体传感器的关键组成部分.本文介绍膜材料对化学蒸气的吸附原理及SAW传感器响应的理论计算方法;对敏感膜材料的研究现状作了综述,包括有机聚合物、超分子化合物、无机物膜材料、分子液晶以及生物分子;展望了膜材料的发展前景.     

高速气相色谱快速分离检测毒害气体研究

传统的对毒害气体的快速现场分析或报警器材具有快速响应、灵敏度高等优点,但是由于缺乏分离手段,不同程度存在抗干扰方面的问题。国外将高速或快速气相色谱应用在现场快速分析检测中已经屡见不先,色谱突出的分离特点使分析准确性大大增加。本文介绍高速分离后,使用声表面波、离子迁移等检测器快速检测有毒有害气体的情况;并详细分析相关的技术概况。     

神经网络在SnO_2气敏元件浓度测量中的应用

气体传感器属于传感器技术领域,在传感器行业中占有重要的地位.然而气体传感器阵列的交叉敏感性严重影响气体传感器对混合气体的测量.基于Matlab平台的神经网络工具箱,分别构建BP神经网络和RBF(径向基)神经网络,对由涂敷不同敏感材料的声表面波振荡器组成的阵列在4种混合气体灵敏度响应数据进行定量识别研究,结果表明RBF神经网络在气体定量识别方面更具优势.     

SAW-CA传感器印迹敏感膜吸附机理的研究

选择间苯二酚杯[4]芳烃硫醚衍生物(CA)作为声表面波(SAW)化学传感器敏感膜材料,结合分子印迹技术(MIT),在传感器金延迟线上自组装(SA)制作了对有机膦化合物有选择性吸附能力的敏感膜.研究了SAW-CA传感器检测甲基膦酸二甲酯(DMMP)过程中敏感膜的吸附机理.     

SAW-CA传感器对甲基膦酸二甲酯的检测研究

选择间苯二酚杯[4]芳烃硫醚衍生物(CA)作为声表面波(SAW)化学传感器敏感膜材料,结合分子印迹技术(MIT),在传感器金延迟线上以自组装(SA)的方法制作对有机膦化合物有选择性吸附能力的敏感膜,探讨了SAW-CA传感器检测甲基膦酸二甲酯(DMMP)过程中敏感膜的吸附机理.     

基于MSC的低量程SAW压力传感器研究

随着声表面波(SAW)传感器在低量程压力检测领域的应用,其测量精确度的要求随之提高。针对SAW传感器频率响应曲线旁瓣扰动过大和体声波(BAW)干扰的问题,研究设计了一种基于多条耦合器(MSC)的低量程SAW压力传感器。围绕SAW传感器设计原理,将输入输出叉指换能器(IDT)均采用余弦平方函数加权设计能有效减少频率响应的旁瓣扰动。根据声表面波传播原理,利用MSC的设计以过滤BAW干扰。通过对传感器的实验测试,表明了该传感器在实现低量程压力检测方面具有可行性。同时对于旁瓣和BAW的干扰具有一定抑制作用。     

一种SAW气体传感器信号处理电路的研究与设计

介绍了SAW气体传感器的气体检测原理,设计了信号处理电路,并建立了信号处理电路的仿真模型,通过虚拟仿真试验验证了信号处理电路的可行性。     

声表面波器件在无线传感系统中的应用

有许多应用场合,无法实现传感器信息的有线传输;在某些特殊场合,迫切需要降低安装传感器的配线总量,降低成本。无线传感系统是传感器的一个研究热点,与基于调制解调的无线传感器相比,基于声表面波的无线传感器在许多特殊场合日益显示出其必要性和重要性。简要介绍了目前国际上的各种无线无源式声表面波传感器的国内外发展现状,具体讨论了无线谐振型声表面波传感器的原理以及在传感器设计、制作过程中提高传感器灵敏度的一些措施,以及声表面波器件用于目标辨识以及常规变阻抗型传感器信息无线传输中的原理和应用。     

Parylene增强型声表面波传感器及其温度响应

针对声表面波(SAW)传感器对品质因数、寿命和成本的要求,研制了Parylene增强型SAW传感器。根据金属剥离工艺要求,利用LOR剥离胶和AZ5214光刻胶双层胶旋涂工艺制作了梯形结构;在传统光学光刻条件下制作了2μm的超细叉指电极。传感器制作过程利用了MEMS工艺,不仅实现了传感器的微型化,还可以批量化生产,得到的以石英为基底的传感器谐振频率达到249.077 953 MHz。最后在传感器的表面镀制Parylene聚合物薄膜以提高基底温度灵敏度。实验对比了未增强型(未镀Parylene)和增强型SAW传感器(镀Parylene)的温度灵敏度。结果显示:未增强型SAW传感器温度灵敏度为2.048kHz/℃,Parylene增强型SAW传感器温度灵敏度为2.855kHz/℃,比前者提高了0.807kHz/℃,且镀Parylene之后谐振频率变化量与温度具有较好的线性度,线性相关系数达到0.996 15。实验证明,Parlene增强型SAW传感器的性能优于未增强的SAW传感器。     

声表面波谐振器型无源无线温度传感器

介绍了一种新型的单端口声表面波谐振器构成的无源无线温度传感器。分析了间歇正弦信号无线激励的单端口声表面波谐振器的响应特性。该响应为幅度衰减的振荡信号，振荡的中心频率为声表面波器件固有频率。设计并构造了高效、快速、较远距离自动无线遥测温度的实验系统，实验系统验证了测量原理的正确性。     

A novel sensor selection using pattern recognition in electronic nose

A novel sensor selection using pattern recognition technique in electronic nose (E-Nose) is proposed in this paper. This paper studies the portable E-Nose based on metal oxide semiconductor (MOS) gas sensors for detection of multiple kinds of indoor air contaminants. The characteristics of portability, low cost, multiple targets detection and high performance of E-Nose monitor are the main pursuit for home use. Formaldehyde, benzene, toluene, carbon monoxide, and ammonia are the primary targets of the proposed E-Nose which benefits from the characteristics of the broad spectrum, reproducibility, sensitivity and low-cost of MOS gas sensors. Therefore, a potential and full contribution analysis of the small sized sensor array, in detection of indoor air contaminants coupled with a kernel principal component analysis (KPCA) based linear discriminant analysis (LDA) pattern recognition technique, is presented in this paper. Some experimental findings on the roles of sensors in an E-Nose have also been concluded. The recognition results clearly demonstrate the contribution of each sensor to gas detection which helps the sensor selection in E-Nose design.     

基于声表面波谐振器和延迟线的编码型无源无线阵列传感器

提出了一种新型延迟编码式谐振声表面波无源无线传感系统。该传感单元由单端口谐振器和延迟线组成，激励信号采用间歇正弦脉冲串信号。响应为一变化的振荡波形，该信号的频率与声表面波器件固有频率相等。该传感阵列系统利用不同延迟线构成编码器不仅有谐振式无源无线传感器距离远的优点，而且，还具有延迟型大规模编码的优势。该方法提高了传感系统遥感测量的距离、灵敏度和信噪化，也为该声表面波阵列传感器的广泛应用提供了保证。