一种压阻式微悬臂梁免疫传感器及其动力学分析

针对传统光学读出微悬臂梁传感器所需测量系统复杂的局限,将生物素—亲和素系统的放大效应与压阻式微悬臂梁传感技术结合起来,成功构建了一种读出方式简单的压阻式微悬臂梁免疫传感器。利用构建的传感器对相思子毒素进行检测,检测限达8μg/L,反应在20 min内基本完成,具有很好的特异性和重现性,能满足水样、土壤、食品等实际模拟样品检测的要求。建立了压阻式微悬臂梁免疫传感器检测相思子毒素的反应动力学模型,并对实际检测数据进行了拟合分析,相关系数R值在0.971 1以上(P0.001)。根据拟合方程求出的传感器对不同浓度相思子毒素反应达到平衡的响应电压ΔU e、响应时间t0均与实测值非常接近。     

用于化学气体检测的压阻检测式二氧化硅微悬臂梁传感器

文中演示了一种高分辨率的压阻检测式二氧化硅微悬臂梁传感器及其制作方法,并利用该传感器实现了对化学气体的检测.通过传感器在线检测以及其它表征手段,验证了该传感器通过单分子自组装方法获得敏感层的可行性.经过Cu2 /巯基十一酸单分子自组装层修饰的微悬臂梁传感器可以对甲基膦酸二甲酯(DMMP)气体进行快速响应,最小检测浓度可达数ppb(×10-9).     

应力型微悬臂梁生化传感器响应机理研究进展

针对静态微悬臂梁表面特异性结合产生表面应力信号的响应机制问题,介绍了微悬臂梁生化传感器的工作原理,阐述了应力响应机制的简化模型,从纵向界面上和横向分子间2个方面对特异性吸附引起的悬臂梁表面应力的变化进行了剖析,讨论了界面能变化、位阻作用、静电力、氢键作用等与表面应力大小及方向之间的关系,总结了应力型微悬臂梁生化传感器的响应机理的研究。     

检测棉条用压阻式传感器

提出了适用于纺织机械中的并条机、梳棉机等前纺设备的棉条在线检测及纺织质量检测的一种压阻式传感器。给出了传感器的结构模型和实测数据。在棉条质量检测上 ,具有精度高、线形度好、灵敏度高及动态性能好等特点     

压阻式微加速度计灵敏度的温度特性研究

以压阻式微加速度计为研究对象,定量研究了环境温度对其灵敏度的影响。理论研究结果表明,压阻式微加速度计灵敏度的相对误差随着温度偏差绝对值的增大而增大;其中灵敏度误差在温度偏差为 20℃时达到-4.943%,在温度偏差为-20℃时达到4.982%。设计了压阻式微加速度计压敏电阻的温度特性测试系统,测试结果表明,在温度偏差为 20℃时,灵敏度误差为-4.303%,温度偏差为-20℃时,实验值为4.251%。理论计算值与实验测试值相吻合。     

硅纳米悬臂梁传感结构压阻特性的试验研究

为了研究拉伸和大形变弯曲共存状态下硅纳米悬臂梁传感结构的压阻特性,采用CMOS工艺制作了硅纳米悬臂梁传感测试结构,结合原子力显微镜和半导体参数测试仪对其电学参数进行了测量,其位移灵敏度高达1.58216×10-4/nm。在电阻相对变化率实验测量和ANSYS有限元平均应力仿真的基础之上,进而提出了一个非线性压阻模型来提取大弯曲硅纳米悬臂梁的一阶和二阶压阻系数。研究结果表明:其一阶压阻系数约为体硅的5倍,该巨压阻效应为利用硅纳米压阻传感结构来实现超高灵敏度的纳米压力传感器提供了可能的途径。研究结果同时也揭示了要获得高的灵敏度和好的可靠性,硅纳米悬臂梁的长度设计需要折衷考虑。     

压阻式绝对压力传感器的研制

<正> 压阻式绝对压力传感器是利用单晶硅的压阻效应,在周边固支的圆型膜片上采用半导体平面工艺,在晶片特定的方向和位置上制成电阻并组成全桥电路,最后通过静电封接技术形成真空腔制成。     

压阻式流速传感器研究

介绍了一种流速传感器的工作原理、结构设计和关键工艺。该传感器基于毕托管的工作原理来测量流速,采用压阻式差压传感器测量流体中的总压与静压之差。整个装置体积小、重量轻,可实现便携式检测。对流速传感器的标定测试方法进行了探讨和试验验证,实际测量和使用表明:流速测量结果准确可靠,准确度达0.5%FS。     

压阻传感器的实用校正方法

本文详细介绍集成惠斯顿有源电桥压阻传感器的实用校正方法，有效克服半导体集成传感器输出的共模电压影响，调节静态和满程压力负载条件下的静态零点和满足程输出毫伏值，使传感器在流体或气体的测量线路设计中带业方便。     

压／滑觉传感器及其信号检测

ＦＰＳＲ＾ＴＭ系列传感器元是美国Ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ公司最新工艺制造的，对采用它所研制开发的压滑觉传感器进行了介绍，并阐述了其信号的检测方法。     

微悬臂梁传感器在环境检测中的应用

微悬臂梁传感器以其实时、高灵敏度、非标记等优点,成为一种新型环境检测手段。介绍了微悬臂梁传感器的工作原理,包括其工作模式、读出技术,总结了其在环境检测等方面的研究动态,并对其在环境检测领域的发展进行了展望。     

微悬臂梁压阻桥式传感器的微弱信号检测技术研究

针对微悬臂梁压阻桥式传感器的输出信号非常微弱的特点,设计了基于该类传感器的微弱信号检测电路,采用锁相放大技术来提取淹没在强噪声背景下的微弱信号,通过理论和实验证明:该设计方法很好地提取了反映变化量性质的有用信号,同时也很好地提高了系统的信噪比,满足了实际情况的需要。     

Design and analysis of piezoresistive microcantilever for surface stress measurement in biochemical sensor

Piezoresistive microcantilever has been proposed to measure the surface stress generated by biochemical analytes. Such in situ measurement is desirable for biochemical sensors with on-chip microsystem integration. A two-dimensional model is presented to analyze the four-layer piezoresistive microcantilever subject to the surface stress effect generated by biochemical reaction and the thermal effect induced by the piezoresistive layer. Analysis shows that both effects are detrimental to sensor measurement. Conventional wisdom by changing the aspect ratio of a microcantilever is futile to achieve higher sensitivity. An improved design by having the stripe pattern on the immobilized layer is developed to increase the measurement sensitivity. Higher sensitivity can also be obtained by having thicker bottom insulation layer and thinner piezoresistive layer. It is shown that the microcantilever design is superior to the stress concentration region (SCR) design commonly seen in atomic force microscopy (AFM).     

基于MOS电容衬底压阻的纳米梁检测研究

传统的纳米谐振器压阻检测在工艺上需解决制备结深浅、掺杂浓度高的薄层电阻的技术难题.基于MOS电容衬底压阻的谐振式纳米梁系统是一种新型的压阻检测方案,它通过将MOS电容耗尽层下的掺杂区用作力敏电阻,回避了制备浅结高浓度电阻的技术问题,也解决了MOS沟道压阻抗干扰性差的问题,在SoI硅片上制作了150 nm厚的梁结构.在检...     

压阻式压力传感器性能的研究

微压力传感器是微机电领域最早开始研究并且实用化的器件之一,它结构简单、用途广泛。本文介绍了基于压阻效应及惠斯顿电桥的压阻式压力传感器。介绍了膜的面积、厚度、电阻形状和位置等参数对压阻式压力传感器的灵敏度和线性度的影响。     

Label-free Her2 detection and dissociation constant assessment in diluted human serum using a longitudinal extension mode of a piezoelectric microcantilever sensor

We have investigated real-time, label-free, in situ detection of human epidermal growth factor receptor 2 (Her2) in diluted serum using the first longitudinal extension mode of a lead zirconate-lead titanate (PZT)/glass piezoelectric microcantilever sensor (PEMS) with H3 single-chain variable fragment (scFv) immobilized on the 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPS) insulation layer of the PEMS surface. We showed that with the longitudinal extension mode, the PZT/glass PEMS consisting of a 1 mm long and 127 μm thick PZT layer bonded with a 75 μm thick glass layer with a 1.8 mm long glass tip could detect Her2 at a concentration of 6–60 ng/ml (or 0.06–0.6 nM) in diluted human serum, about 100 times lower than the concentration limit obtained using the lower-frequency flexural mode of a similar PZT/glass PEMS. We further showed that with the longitudinal mode, the PZT/glass PEMS determined the equilibrium H3–Her2 dissociation constant K_d to be 3.3 ± 0.3 × 10⁻⁸ M consistent with the value, 3.2 ± 0.28 × 10⁻⁸ M deduced by the surface plasmon resonance method (BIAcore).     

硅压阻式气压高度计的设计与实现

采用硅压阻式压力传感器,以ATmega88PA为控制器设计了气压高度计。内嵌全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿及线性化处理,解决了压力传感器的温漂和非线性问题,并用海拔高度与气压的关系计算高度。测量结果通过RS-485接口发送给上位机。测试结果表明,该气压高度计压力测量误差优于0.50‰,分辨率为0.01 h Pa,线性度为0.999 9;标准大气环境下高度测量误差为0.16 m,线性度为0.999 8。该气压高度计具有质量小、功耗低、精度高、工作可靠等优点。