基于SAW表面气液相效应和GC分离柱的气敏传感器

限于传统涂敷敏感膜的声表面波（SAW）气敏传感器存在成膜困难和选择性差、重复性差以及再生性差等问题,本研究提出一种基于压电基底表面气体气液相转换效应机理的瑞利波传感器。在此基础上开发了一种基于瑞利声表面波传感器和气相色谱（GC）分离柱的便携式气体检测系统。最后实验论证了方案的可行性,初步的实验结果表明该系统具有分析时间短、选择性好、灵敏度高,可检测ppb（10^-9）浓度的混合VOCs以及成本低等优势,显示其在痕量挥发性有机气体检测和分析应用上有良好的潜力和前景。     

监测挥发性有机物的SAW传感器的研究进展

综述了可以连续操作和用于原位监测有机挥发性化合物的声表面波(SAW)化学传感器的研究进展。不锈钢包装和集成电路板的应用,使SAW传感器可以用于空气、土壤和水等在内的多种环境中监测有机挥发性化合物(VOCs)。介绍了根据常见地下水污染物氯代脂肪烃(如三氯乙烯)选择的高分子膜以及对传感器进行的优化。     

SAW传感器对神经性毒剂及模拟剂的检测进展

基于压电效应和化学特异选择性的有机敏感材料的声表面波(SAW)传感器,因其具有体积小、响应时间快、选择性好、可集成度高等优点而成为对气体实时、在线检测的重要手段之一。介绍了SAW传感器在神经性毒剂及其模拟剂检测中的应用,重点从SAW传感器测试电路、敏感膜材料、成膜方法及信号处理等方面介绍此领域的研究现状,并对发展趋势进行了展望。     

基于声表面波传感器阵列的气体鉴别算法研究

声表面波(SAW)传感器阵列具有体积小、功耗低、反应灵敏等优点,在食品检测、环境治理、气体鉴别等领域有广泛的应用前景。结合声表面波传感器阵列的原理及特点,建立和优化了声表面波传感器阵列的数学模型,并对数据进行预处理、主成分分析（PCA）以及BP神经网络分析处理,实现了对气体的鉴别分类,取得了好的实验结果。     

卟啉和金属卟啉配合物的合成及其在传感器中的应用

气敏材料是气体（化学）传感器的核心部位,直接影响传感器的稳定性、选择性、灵敏度和响应时间等各种性能。卟啉与金属卟啉配合物具有优良的气敏性能,目前国内外卟啉与金属卟啉传感器已应用于VOCs的检测。该文介绍了卟啉及其结构、合成方法、卟啉和金属卟啉配合物的合成及影响因素;卟啉和金属卟啉在传感器中的应用和对挥发性有机气体的检测原理。     

声表面波气体传感器聚合物敏感膜材料的选择

聚合物敏感膜材料是声表面波（SAW）气体传感器应用最为广泛的膜材料。该文就聚合物敏感膜材料的吸附原理、物理性质以及线性溶解能关系（LESR）予以论述。给出了筛选和设计特种性能聚合物膜的方法．旨在为声表面波气体传感器选择或设计合适的聚合物敏感膜材料提供依据。     

基于相位检测的声表面波传感器变送电路设计

本文设计了一种利用直接数字频率合成器（DDS）作为频率源,基于相位测量芯片AD8302的气敏传感器测试系统。该测试方法通过获取相同的输出相位差情况下的两次输八频率之差而达到测试目的,整个测试系统自动化程度高,且声表面波SAW谐振器工作于较高的频率,满足了较高精度现场检测的需要。     

声表面波技术在化学战剂检测中的研究及发展

该文通过对目前世界各国SAW技术检测化学战剂研究发展状况的回顾,系统介绍了SAW传感器中膜材料的选择、灵敏度和温湿度、干扰气体、气体流速等因素对检测的影响,以及阵列式SAW传感器的检测方法,尤其是联合化学战剂检测器JCAD在化学战剂检测中的实际应用,并对今后声表面波技术检测化学战剂的研究发展前景提出了初步看法.     

SO2气体传感器的新进展

主要介绍了国内外当前SO2气体传感器的研究现状及其发展趋势,并着重介绍了声表面波（SAW）SO2气体传感器的应用前景。     

用于室内有毒气体快速检测的便携式CC/SAW电子鼻

开发了一种用于室内空气质量快速检测的便携式电子鼻气体分析仪.该仪器利用毛细管分离柱(CC)将混合气体选择性分离,实现对气体的分类识别,然后借助声表面波(SAW)传感器频率响应测量每种组分对应的浓度,实现对气体的量化.实验针对17种有毒有害气体进行测试,结果表明该系统能对低浓度复杂混合气体进行快速检测,且具有较高的灵敏度,良好的选择性和重复性.这为不同应用场合下的痕量气体检测提供了一种可行的技术.     

Surface acoustic wave gas sensors based on polyisobutylene and carbon nanotube composites

Surface acoustic wave (SAW) gas sensors based on polyisobutylene (PIB) and composites (PIB and carbon nanotubes) as sensitive layers were investigated for the detection of octane and toluene (volatile organic compounds) and other atmospheric pollutants (H₂, CO, NO₂ and NH₃) at room temperature. In order to study the effect of nanotubes in the response of SAW sensors, several composites based on PIB with different percentages of multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) were tested and compared to the response obtained from PIB SAW sensors. Sensors exhibit high responses and selectivity to volatile organic compounds (VOCs) with fast response and recovery times as well as good repeatability and reproducibility. Experimental results show as small percentages of nanotubes improve the response to octane.     

基于磁致伸缩效应的声表面波电流传感器敏感机理分析

为实现高灵敏度、低温漂的高性能电流传感器,提出将声表面波技术与磁致伸缩效应相结合的电流检测方法,分析了其敏感机理并改善其温度特性.这种声表面波电流传感器采用128°YX-LiNbO3作为压电基片,表面覆盖SiO2薄膜来改善器件温度稳定性,并溅射超磁致伸缩TbDyFe薄膜以响应电流.在电流作用下,TbDyFe薄膜会发生磁致伸缩效应和ΔE效应,引起声表面波相速度的改变.结合层状介质中声传播理论,分析了给定电流下层状结构中声表面波的传播特性,特别分析了TbDyFe和SiO2膜厚对传感器响应的影响.计算结果表明,TbDyFe和SiO2薄膜厚度分别为0.5μm、2μm时,该声表面波电流传感器具有最大检测灵敏度58.2 kHz/A,有良好温度稳定性和较高的灵敏度,从而为高性能声表面波电流传感器的研制奠定理论基础.     

基于超支化聚合物的声表面波化学毒剂传感器

基于声表面波（SAW）技术的化学毒剂传感器在检测下限、响应速度以及减小温度、湿度交叉敏感等方面还需进一步提高。提出了在SAW双端口谐振器上涂敷超支化聚合物的方法提高传感器的检测下限和灵敏度。通过建立Van Dyke模型,分析了敏感膜对SAW化学毒剂传感器Q值、插入损耗以及电路阻抗匹配的影响。利用谐振器代替延迟线,确保了器件具有插入损耗、高Q值的特点。实验证实,在谐振器的中心栅结构上涂覆聚合物可以减小粘弹性聚合物对谐振器插损、Q值以及输入输出阻抗的影响。对设计的化学毒剂传感器进行了沙林毒剂检测实验,采用315MHz的SAW谐振器结合超支化聚合物膜,检测沙林气体浓度为5．0mg／m^3。实验表明：这种传感器的灵敏度可达到600Hz／mg／m^3,响应时间为50s,恢复时间约为60s。     

声表面波气体传感器设计与制作

阐述了声表面波(SAW)甲基膦酸二甲酯(DMMP)气体传感器的设计和制作过程。为提高探测灵敏度和选择性,主要考虑了SAW振荡器的频率稳定性,敏感材料巯基十一酸(MUA)采用了分子自组装成膜方式和Cu2+化学修饰。实验结果显示:在1~100mg/m3的浓度范围内具有好的线性度和21Hz/mg/cm3的灵敏度。     

聚苯胺-多壁碳纳米管薄膜SAW NO2传感器

将聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物沉积于声表面波(SAW)气体传感器的敏感区,形成敏感薄膜,实现了室温下对不同体积分数NO2的检测.研究表明:这种传感器具有很高的敏感性,良好的重复性和低体积分数检测极限.同时,单一聚苯胺薄膜也做了对比测量,实验结果表明:聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物敏感膜比单一聚苯胺薄膜具有更高的敏感性和更短的...     

Power consumption analysis of surface acoustic wave sensor systems using ANSYS and PSPICE

The power consumption of a surface acoustic wave (SAW) sensor system was investigated using ANSYS and PSPICE. Simulation results show that several design parameters of the surface acoustic wave sensor, such as the center distance between two interdigital transducers (IDT), the thickness of the piezoelectric substrate, the finger space of the IDT, etc., can greatly affect the power consumption of the whole system. The results of this study will be helpful to optimum design and fabricate the SAW sensor systems with very low-power consumption.     

SAW gas sensor with proper tetrasulphonated phthalocyanine film

A surface acoustic wave (SAW) piezoelectric device with a dual-path SAW delay line oscillator configuration has been developed to detect nitrogen dioxide (NO₂) gas. One delay line is coated with a Langmuir-Blodgett (LB) film of copper tetrasulphonated phthalocyanine (CuTsPc), while the other is uncoated. NO₂ gas can be selectively abosorbed by the CuTsPc LB film and then alters the SAW characteristics, which in turn causes the oscillation frequency to change. The concentration of NO₂ can be detected by measuring the relative change in the frequency of the two oscillators. The CuTsPc LB film-coated SAW device has been demonstrated to be sensitive to low concentrations of NO₂ gas. There is a linear relationship between NO₂ concentration and frequency change under 12 ppm NO₂ concentration. The sensitivity of the device is about 128 Hz/ppm NO₂. The response time is 10 min, and the recovery is 40 min. It can be applied as a small, inexpensive and sensitive NO₂ gas sensor.