基于电镀技术的微间隔制作及在气体检测中应用的研究

本文开发了一种基于电离现象的气体传感器。文章首先研究了采用低成本的电镀方法来制作具有微米间隔的镍电极对,然后通过测试在不同条件下电极对的击穿电压和电流来实现气体检测。实验结果表明该器件对乙醇气体,其击穿电压在300 V左右;而对水蒸气,其击穿电压在320 V左右。同时,对乙醇而言,随着乙醇浓度的增加,在同一击穿电压下击穿电流也不断增大。对不同浓度的水蒸气的实验中也得到相类似的结果。     

基于随机共振的纳米碳管气体传感器的研究

基于气体电晕放电原理,利用纳米碳管独特的物理结构和尖端发射效应,提出了一种新型的纳米碳管离子型气体传感器.采用阳极氧化铝模板法生长的定向纳米碳管阵列所构成的传感器,纳米碳管和电极是一体的,简化了器件结构和工艺.在外加直流电压激励下,纳米碳管顶部形成很强的非均匀电场,在电压相对低的情况下能很容易地电离气体,根据气体的击穿电压和放电电流来实现对单一气体和确定性混合气体的检测.为了提高检测混合气体的灵敏度,创新地在检测回路中引入随机共振发生装置,有效地提高了混合气体浓度检测的范围.实验中还分析了温度、湿度对传感器的影响,对该传感器的性能也作了评价.实验结果表明该传感器具有选择性好、体积小、响应时间快、灵敏度高、稳定性好,室温操作等优点,而且实现方便,操作简单,有较大的实用价值.     

一种新型的电离式MEMS气体传感器

本文实现了一种新型的电离式MEMS气体传感器,即线性阻抗电离式MEMS气体传感器。该电离式气体传感器创新地采用了电导率而不是常用的击穿电压来检测不同的气体成分,这样可以避免高电压对器件的影响,提高器件工作状态的可重复性和稳定性。该器件在低压条件下不同气体组分中进行气体放电实验,测出了不同的伏安特性曲线和电导率值,从而证实了该器件的气体传感特性。     

硫化氢在Pt网电极上电化学响应行为的研究

利用电化学原理来设计各种气体传感器已经越来越普遍，本文就硫化氢气体在Ｐｔ网电极上的电极响应进行了研究，确定硫化氢的最佳敏感在电位在１．０Ｖ左右，其响应电流随硫化氢浓度的增大而增大。溶液中溶解氧对电极的响应行为存在明显的影响。     

电化学CO气体传感器及其敏感特性

介绍了电化学CO气体传感器的结构,辅助电极、Ag/AgCl参比电极的制作以及工作电极的修饰和制作方法,研究了该传感器对CO气体的敏感特性。实验结果显示:活化处理后的Pt溶胶修饰的Pt丝微电极对CO气体有良好的敏感特性,CO氧化峰尖锐、峰形良好,在低浓度范围内,其峰电流与CO的浓度成良好的线性关系,表明此传感器适于定量检测CO的浓度。     

CO2气氛中界限电流型氧传感器输出特性的研究

本文对钇稳定ZrO2界限电流型氧传感器在高CO2低O2浓度气氛中的输出特性进行了研究.研究结果显示: 在高CO2低O2 浓度气氛中,给界限电流型氧传感器施加0.4～0.7 V范围工作电压时,输出电流出现了第一饱和输出平台,且饱和输出电流与氧浓度的关系符合经典的理论公式;但当工作电压增加后,输出电流急剧增加,并在1.1～1.3 V和1.5～1.7 V工作电压范围内出现了第二和第三饱和输出平台.为此,本文尝试采用新的假设机理:在较高工作电压下,气体中的CO2在氧传感器Pt电极表面,气体中的CO2可能催化分解产生出附加新的氧分子浓度的设想的假设机理对试验数据进行了合理解释.同时也发现,由于N2的存在,会提高延迟了工作电压促使CO2产生分解的电压的作用.     

一种宽域型氧气传感器的制备及其性能研究

采用流延技术制备了YSZ电解质膜,并在其两面丝网印刷了电极和扩散障,将它们叠层共烧获得了氧气传感器,再将它与在氧化铝基片上丝网印刷铂浆制备的加热器组装获得了传感器器件,并测试了相关性能。加热器温度随输入电压增大而迅速上升。在13V时可达690 ℃。通过对传感器在空气中线性电压扫描测试,典型的极限电流平台在输入电压为9V、11V和13V时均被发现,表明它在此工作温度范围内具有监测21%下氧气浓度的能力。扫描电压固定在0.7V又在这三种工作温度下测试了它对1%-21%范围内不同浓度氧气的响应电流信号。发现传感器可在10s内快速响应。信号值与氧气浓度间存在较好的线性关系,且重复性好,表明它具有快速监测宽域氧气浓度的稳定性能。     

平面电极LB膜气体传感器的响应特性

讨论了典型的平面叉指电极Langmuir-Blodgett（LB）膜气体传感器的气体响应特性，分析了影响气体响应特性的主要因素．分析计算结果指出，对于给定大小的基片，在工艺许可的条件下，可减小电极间距来增大测量电流．     

2000年第2期考考你问题解答

问题一:“稳压管及基准电压”解答范金荣在选用稳压二极管时 1.6V左右的稳压管温度系数最低,稳压值大于6V的稳压管温度系数为正;小于6V的稳压管温度系数为负。 2.大约8V的稳压二极管其击穿特性最硬,小于4V的稳压管击穿特性最软。故工作电流变化较大的应用场合应选8V左右的稳压管,在需要较低基准电压的应用场合不宜选稳压二极管。而应选稳压精度高得多且价格低廉的集成基准电压IC如LM385-2.5(2.5V)LM385-1.2(1.235V)使用。     

电能表耐压试压台校准方法的研究

介绍了电能表耐压试验台电压、击穿报警电流的校准方法和原理。针对电能表耐压试压台输出电压、击穿报警电流的校准进行重点介绍,通过改变电压和改变负载两种方法来实行击穿报警电流的校准目的。最后介绍了一种新型的电能表耐压试压台击穿报警电流装置,并对其原理进行了分析介绍。     

Y沸石改善SnO2气体传感器性能的研究

为了改善气体传感器的敏感性能,分别采用SnO2外涂Y沸石的涂覆法和Y沸石与SnO2混合法,用Y沸石对SnO2气体传感器进行改性.用X-射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对混合法制备的Y沸石/SnO2复合材料的结构和表面进行了表征与分析.将这两类敏感元件进行了VOC气体的气敏测试.结果表明,与纯SnO2相比,Y沸石与SnO2直接混合的复合材料提高了对丙酮的响应值,而对其他气体响应值基本不变;涂覆法制备的气敏元件不仅提高对丙酮的响应值,而且减小了对乙醇的响应值,对乙醇起到一定抑制作用.初步分析了Y沸石对SnO2气敏特性改善的机理.     

Detection of ethanol and methanol vapors using polymer-coated piezoresistive Si bridge

A novel alcohol vapor sensor based on the swelling effect of polymer film is proposed for detection of alcohol such as methanol and ethanol vapor, which is composed of a Si bridge embedded with piezoresistive Wheatstone bridge and an epoxy acrylate thin polymer layer-coated Si bridge. When the polymer layer absorbs alcohol vapor molecules from ambient air, the swelling of the thin polymer layer leads to bending of the Si bridge which causes the piezoresistive Wheatstone bridge to produce an output voltage. A theoretical model of the interaction between Si bridge and polymer layer is presented based on elastic mechanics theory. An equivalent transverse gas load is presented. The output expression of sensor is obtained. The model of the sensor is verified by the experimental results. The experimental results show that the alcohol vapor sensor has good linearity, selectivity and reproducibility. The proposed alcohol vapor sensor has simply principle, mature technology, low cost, and can be integrated with signal processing circuit using the MEMS processes.     

基于纳米沸石分子筛薄膜的新型气体传感器

研究了一种基于纳米沸石分子筛Ag+ZSM 5的新型气体传感器。该传感器利用纳米沸石分子筛Ag+ZSM 5对丙酮分子有较好的选择性和石英晶体振荡器对微小质量改变的高度灵敏性的特性设计并制作了对丙酮敏感的气体传感器。研究结果发现,采用ZSM 5型分子筛并用Ag+对该分子筛进行修饰可以提高对丙酮气体的响应,而对乙醇的响应较小。对不同浓度的丙酮气体的测试表明:在较低的丙酮气体浓度(0.67μmol/L)下,传感器表现出良好的响应,检测灵敏度较高,可达到44.8Hz/(μmol·L-1)。同时,该传感器具有良好的可逆性、重复性。     

Equivalent circuit model and characteristic parameters for AC PDP discharge cells

In this paper, an equivalent circuit model for discharge cells of alternating current plasma display panel (AC PDP) is developed. In this model, a voltage controlled switch is introduced to describe the breakdown process of the gas discharge. And two zener diodes are introduced to describe the sustain process of the gas discharge. Three internal discharge characteristic parameters, the breakdown voltage of discharge gap, the minimum sustain voltage of discharge gap and the discharge cell capacitance ratio, are proposed. The formulas for expressing external discharge characteristic parameters by internal discharge characteristic parameters are derived. The experimental method for measuring internal characteristic parameters is developed and the measurement results for a macro discharge cell are presented.     

高于室温环境的热式气体微流量传感器性能分析

为了探索平板微热管的传热特性,了解微热管内不同温度区间的蒸汽传输特性,开展了热式气体微流量传感器及其检测系统的设计。设计了一种便于探索最佳温度测量点的热式微流量传感器结构,利用MEMS工艺进行加工制作,在不同环境温度下对其性能进行了测试,得到了环境温度与热式微流量传感器性能的关系。基于MSP430单片机和C＃语言自主开发了流量传感器检测系统,可对一定范围内的流量进行实时检测,并实时绘制流速随时间的变化曲线。研究表明,采用本文设计的热式微流量传感器结构,可以检测高于室温环境下的微流量气体,并可通过提高加热器温度或改变测温电阻对的测量位置来提高测量灵敏度。     

基于13X型沸石分子筛的类神经毒气传感器

研制了基于13X型分子筛阻抗型气体传感器,探测了神经类毒气沙林的相似物甲基磷酸二甲脂(DMMP)。通过交流电压对传感器进行激励,得到其交流阻抗谱的变化,从而实现对不同体积分数DMMP的检测。对0.2×10-6,0.4×10-6和1×10-6DMMP气体分别进行了检测,在1×10-6时(频率为0.01 Hz)电阻的相对变化可达13.2%;同时,分别采用13X型和Cu-β型分子筛作为敏感膜对1×10-6DMMP,100×10-6CO2和饱和蒸汽压下的乙醇气体进行了选择性比较实验。实验表明:基于13X型分子筛膜传感器对DMMP的探测有较好的灵敏度和选择性。