植入式葡萄糖传感器的模拟分析

介绍一种植入式葡萄糖传感器的模型。对糖尿病患者的血糖或组织糖浓度的连续监测是生物传感器的重要应用。由于影响传感器设计的因素很多,反复实验优化传感器的研究是很耗时的。使用此模型,对传感器测量特性(校正曲线、测量范围,灵敏度)与传感器设计参数(几何形状,尺寸)的关系进行了模拟。使用系统的计算模拟方法可以对植入葡萄糖传感器特性优化。     

电容传感器的设计

在工业生产过程自动控制中,电容测量很重要,特别在高频情况下小电容(0.1～10pF)的测量更为重要。然而小电容的测量,往往不易测准,其测量误差主要是寄生电容造成的。为了提高测量精度,必须设计一种无寄生电容影响的电路,其实际电容传感器的结构和等效电路如图1所示。从图1可以看出,三电极电容传感器是由被测电容C_x、两电极和帘栅极之间的寄生电容C_sl和C_s2组成。三电极电容传感器的等效电路如图lb所示,图中C_p和C'_p是其它寄生电容。但是在实际测量过程中,一般寄生电容是大于被测电     

声表面波物理传感器

1 概述表面声波(SAW)现象是瑞利(Rayleigh)于1885年发现的,但具有实用价值的 SAW 器件的出现是近一、二十年的事。SAW 器件发展很快,应用广泛。例如,它作为电子器件,可实现信号的延迟、滤波、振荡和编码多种功能。在传感器领域内,它首先被用作化学蒸汽传感器,以检测 CO、CO_2、NO_2、ZH_3、H_2O、H_2S、SO_2和 H_2等气体。第一个化学气体传感器出现在1979年。近年逐步发展起来多种物理量传感器,最早的压力传感器出现在1975年。最近出现了兰姆波传感器。这些传感器有的已进入实用阶段。     

工业酸度计测量基本原理及在线分析

1测量基本原理 许多工业生产过程都涉及到酸碱度的测量,酸碱度对氧化、还原、结晶、吸附及沉淀等的进行有重要影响.通常,工业酸度计由pH检测器(pH传感器即酸度发送器)和测量仪表(高阻转换器)组成.     

微生物传感器测量BOD的研究

一、前言生化需氧量(简称:BOD)是环境监测领域中极为重要的水质参数之一,BOD 不仅被用来体现排放水或自然水体受有机物污染的程度,同时也是废水治理工程中考核处理效果的重要指标。但是传统的 BOD 测试方法所需时间长(5天)、测试过程复杂、测试准确度低等,给实际应用带来诸多困难。微生物传感器法 BOD 检测具有快速简便的特点,近年来受到普遍关注,但是由于实际废水中常含有各种生物难降解物质和有毒物质,它们可能对微生物传感器法的 BOD 测试过程带来很大影响,因此本文的目的在于:(1)研制一种稳定可靠的微生物 BOD 传感器。(2)研究测试条件和生物难降解物质对测试过程的影响。     

基于SNMP的IPv6无线传感器网络信息管理平台的设计与实现

无线传感器网络(Wireless sensor networks)是随机分布的传感器节点通过分布式协议自组织方式形成的网络,网络管理是保障无线传感器网络稳定、可靠、高效运行的重要条件。讨论研究了现有无线传感器网络管理技术,并结合无线传感器网络的特点和实际需求,在已有IPv6无线传感器网络底层协议及SNMP(简单网络管理协议)的基础上,设计和实现了一个切实可行的符合无线传感器网络特点的节点信息管理平台,以实现用户对无线传感器网络的远程有效管理。     

多普勒超声波传感探测器的制作

电路原理图如图1,整个电路分为:超声波稳频发射;超声接收放大;多普勒拍频放大和双脉冲检测输出四个部分。 1.超声波稳频发射:由非门电路U_1,晶振XTL,超声发射传感器T_(40-16)等组成。U_(1-b)U_(1-c)和XTL等构成40kHz精密振荡器,输出信号经U_(1-a)整形,推动超声发射传感器,向空间发射40kHz超声波。 2.超生接收放大:由超声接收传感器R_(40-16),TR1,TR2等组成。R_(40-16)是配对接收器,将空间40kHz超声波转变为40kHz脉冲电压,经TR1,TR2两级线性放大器后有     

光导纤维化学传感器的研究及应用

光导纤维化学传感器(Fiber Optic Chemical Sensor)又称光极(Optrode),是八十年代兴起的一种灵敏度高,可连续、自动遥测的微量和痕量分析技术,此类传感器与电极相比具有以下突出优点:(1)光纤及探头均可微型化,加之良好的柔韧性和不带电的安全性,使之为生理医学和临床医学提供了一种新的研究手段;(2)光纤传输功率损耗小,传输信息容量大,抗电磁干扰,且耐高温,防腐蚀,使之可用于远距离遥测和某些特殊环境的分析;(3)可应用多波长和时间分辩技术来提高方法的选择性,并且可进行     

世界传感器市场分析(三十二)——半导体生产设备中的UCM传感器

超声传感器、电容传感器、磁传感器一般统称为UCM传感器,该类传感器目前已经非常普及,在水处理、石油、化工、化学、汽车等领域已具有了成熟的市场.但据有关市场研究表明,UCM传感器在半导体生产设备(SEM)方面目前尚处于早期发展阶段.     

低功耗一氧化碳传感器研究进展

低功耗一氧化碳传感器是煤炭安全开采的重要保障和分布式无线传感技术的关键基础。阐述了低功耗一氧化碳传感器的工作原理,重点介绍了电化学和半导体一氧化碳传感器的最新研究进展,分析了它们的优缺点,展望了低功耗一氧化碳传感器的发展方向和前景。(1)电化学一氧化碳传感器主要由电极和电解质构成,有两电极和三电极结构,两电极电化学一氧化碳传感器没有参比电极,结构简单,易于设计和制造,成本较低,适用于低浓度一氧化碳的监测;三电极电化学一氧化碳传感器引入参比电极,具有较宽的量程和较高的精度,但成本高。电化学一氧化碳传感器响应时间较短,具有分布式无线传感应用前景,其研究重点在于铂-碳复合电极的制备,但电化学一氧化碳传感器仍然使用了水溶剂,存在漏液风险,且难以微型化;未来的发展趋势一方面要避免采用液体溶剂,研究全固态电化学一氧化碳传感器,并控制其孔隙率,缩短响应与恢复时间,另一方面要寻找廉价高效的电极材料,降低传感器成本;此外,制造微型化的电化学一氧化碳传感器也是未来重要的工作内容。(2)半导体一氧化碳传感器可分为非微加热板型和微加热板型。非微加热板型一氧化碳传感器采用的是陶瓷管基底或者氧化铝平板基底,由于加热器尺寸较大,且热传导严重,功耗较高,通常在100mW以上,难以用于分布式无线传感场合。微加热板型一氧化碳传感器热质量低,可以大大降低加热器运行功耗,还可与集成电路工艺兼容,可得到片上系统型一氧化碳传感器,降低外围电路功耗,适合物联网应用。微加热板型一氧化碳传感器体积比固体电解液电化学一氧化碳传感器更小,且具有成本低廉、灵敏度高、易于片上集成等优点,但易受湿度影响,基线易漂移;未来研究方向是对敏感材料进行修饰改进,优化封装工艺,并采用智能算法对基线进行自校准;可以使用沸石修饰敏感材料减少湿度对传感器的影响,或者在封装工艺上采用聚四氟乙烯等的憎水膜;智能算法可以采用支持向量机和人工神经网络结合算法或人工智能算法,未来希望可以实现高效率的边缘计算,以提高效率和准确率。     

硅基与石墨烯基谐振式压力传感器研究进展

谐振式压力传感器具有优异的传感性能,在航空航天、工业自动化控制等领域有着广泛的应用,开展谐振式压力传感器相关研究具有重要意义.简述了压力传感器标准指标体系,为传感器性能评价提供基础依据,回顾了近20年内硅基谐振式压力传感器(Silicon Resonant Pressure Sensor,SRPS)的研究成果.石墨烯作为单原子层天然纳米材料,被认为是研制压力传感器的理想材料.进一步总结了石墨烯基谐振式压力传感器(Graphene Resonant Pressure Sensor,GRPS)的最新研究进展,已有研究结果表明GRPS灵敏度普遍比SRPS高1～2个数量级.提取文献中实验数据估算当前GRPS线性度和精度指标,分析结果表明,当前GRPS与SRPS性能指标差距明显.基于此,指出了GRPS的不足,提出解决路线.     

几种传感器动态校准方法特点分析研究

对5种传感器(100 000 g加速度传感器、超高压传感器、快速响应温度传感器、超高温传感器和超低温传感器)动态校准方法的特点做了分析研究,除简单说明它们的动态校准方法的原理之外,主要是分析它们的特点,即创新点或独到之处.     

硅纳米线场效应管生物传感器研究取得新进展

生物传感器能够将各种生化反应转换成可测量的电学、光学等信号,属于典型的多学科交叉领域。在生物传感器研究中,器件设计与传感策略一直成为该领域的研究热点,开发具有高灵敏度、时效性兼具可制造性的生物传感器具有重要的科学价值和应用前景。     

Hg2 + 离子传感器的最新研究进展

综述了汞离子传感器的最新研究进展，主要介绍了利用光化学传感器、离子选择电极和生物传感器检测汞离子的状况，重点分析比较了功能材料和传感器特性。在此基础上，介绍了我们的研究情况，通过两个阶段的固相反应合成了汞离子传感器，并且通过激光脉冲沉积(PLD)技术把靶材(汞离子传感器)制备在光寻址电位传感器(LAPS)的表面上，形成薄膜，实现了汞离子传感器的微型化。     

低功耗甲烷传感器研究进展

针对分布式无线甲烷传感器需功耗低、微型化、响应时间短、可靠性高、安全性好的要求,介绍了基于微机械电子系统技术和纳米材料的低功耗催化燃烧式、热导式、电导式甲烷传感器的工作原理和研究进展,分析了它们的优缺点,展望了低功耗甲烷传感器的发展方向和前景。(1)低功耗催化燃烧式甲烷传感器可测量低浓度甲烷,然而易中毒,稳定性不高,由于工作温度较高,低功耗催化燃烧式甲烷传感器的功耗一般较高,通过采用脉冲方式运行,传感器平均功耗可降低至2mW以下;然而其稳定性不高,未来的研究方向是改进封装工艺或者催化材料,以增强其抗毒化的能力,同时需结合人工智能和机器学习等先进算法研究免人工校准的低功耗催化燃烧式甲烷传感器。(2)低功耗热导式甲烷传感器具有全量程测量甲烷的能力,可同时测量低浓度和高浓度甲烷,在矿井中可以稳定运行,且对煤矿井下环境的适应力强,具有分布式无线甲烷传感器应用前景;未来的发展方向是改进电路模组,实现睡眠-唤醒运行模式,同时研究传感器元件和外围电路的集成技术,以实现片上集成式热导式甲烷传感系统,降低整体运行功耗。(3)低功耗电导式甲烷传感器分为室温型和微加热板型,室温型电导式甲烷传感器功耗较低,但响应时间较长;微加热板型电导式甲烷传感器功耗相对低,结合特定的纳米材料,可以在较低工作温度下实现对甲烷的响应,具有低浓度甲烷监测应用前景,但微加热板电导式甲烷传感器一般对环境湿度很敏感,基线易偏移,敏感材料对电极的粘附力差,器件重复性和可靠性均较差,需要进一步改进敏感材料和封装工艺;应用磁控溅射方法将半导体氧化物敏感材料沉积到电极上可提高材料的粘附力,从而提高器件的重复性和可靠性,同时需结合算法纠正基线偏移,保证微加热板型电导式传感器的稳定运行。(4)从整个传感系统角度看,传感元件外围电路的功耗有时甚至高于传感元件本身,未来的方向是研究片上集成式甲烷传感器,可大大降低外围电路功耗,形成极低功耗甲烷传感器。(5)需要研究先进的传感器自校准算法,实现分布式无线低功耗甲烷传感器免人工标校或自校准。     

用于测定水中溶解氧的电化学传感器的设计与评价

本文设计了带有石墨糊阴极和银丝阳极的伏安传感器(Voltammetric cell)来测定水中的溶解氧。评价了它在实验室与现场研究中的重要特点。与铂阴极传感器相比,这种传感器有如下几个优点,灵敏度高、线性响应范围宽、可忽略二氧化碳的影响,并且响应时间较短,此外,这种传感器成本低,结构简单。     

SAW-PECH传感器检测HD响应特性的研究

研究了以聚环氧氯丙烷(PECH)为敏感膜的SAW双通道延迟线传感器对芥子气(HD)检测的敏感特性.实验结果表明SAW-PECH传感器对HD有高的灵敏度、较好的响应特性、良好的热稳定性和重复性,对未来的实际应用有重要的参考价值.     

化学传感器发展的新篇章

本文为北京化学传感器国际会议（ＩＭＣＳ－７,Ｂｅｉｊｉｎｇ’９８）的一个总结性报告,详细介绍了此次会议的各方面资料包括会议及论文情况,并从此次会议所提供的信息中,介绍了目前世界化的学传感器技术的研究动态及未来的发展方向,对相关的研究开发人员具有非常重要的参考价值。     

带执行器节点的无线传感器网络的分簇算法

带执行器节点的无线传感器网络(WSAN)是指在无线传感器网络中加入执行器,传感器用于检测物理环境信息,执行器收集和处理这些检测数据,并作出适当的执行任务。传感器和执行器的协作是WSAN研究的一个重要内容,就此提出了一个动态分簇算法,根据事件发生的实际情况,仅仅对该事件区域分簇,每个簇包括一个执行器节点以及传送数据到该执行器节点的传感器节点。通过这种分簇,可以决定传感器与哪个执行器通信以及路由方式。     

基于微气体传感器阵列和神经网络的VOCs的辨别

六个由贵金属Au,Cu,Pt做添加剂的SnO2气体传感器构成了微气体传感器阵列.首先研究了这六只传感器对挥发性有机化合物(VOCs)敏感特性,本文中的VOCs 指VOCsmixture和甲醛(HCHO)气体,其中VOCsmixture是10 ppm甲苯、1 ppm丙酮、5 ppm α-派烯和10 ppm乙醇的混合气.然后采用BP神经网络对所获得的传感器信号进行了分析、识别.结果显示微气体传感器阵列与BP神经网络相结合不仅能有效地识别低浓度的单成分VOCsmixture和甲醛气体,而且也能有效地识别两元气体中的VOCsmixture和甲醛气体.