一种新型的Pt􀀁LaF3 混合膜MISFET 结构溶解氧传感器

基于碳糊成模（carbon paste film forming)方法,我们研制了一种MISFET结构的Pt-LaF混合膜全固态溶解氧传感器,对传感器的器件结构以及Pt-LaF3敏感膜的敏感机制和响应特性进行了分析,并实际测试了器件特性。给出了在不同工作点和不同温度条件下器件的输出电压对溶解氧浓度变化的响应曲线。实验结果表明,我们所提出的器件可以用于测量溶解氧含量。     

SAW—SXFA气体传感器敏感膜性质的研究

以SXFA聚合物为敏感膜材料制备了能够检测有机膦化合物的声表面波传感器,介绍了敏感膜材料SXFA的镀膜方法,以理论计算和原子力显微镜对敏感膜进行了证实,研究了SAW-SXFA传感器在不同膜厚度下的频率变化、不同膜厚度的传感器对检测有机膦化合物的响应结果,并对检测机理进行了初步讨论.     

光学氧传感器氧敏感膜的光降解

简要介绍基于荧光猝灭原理的光学氧传感器研制开发中的关键问题 ,氧敏感膜光降解的概念及其研究状况     

生物敏感膜的研究现状与发展趋势

目前大量研究的生物传感器的基本组成如图1所示．生物传感器性能的好坏主要决定于分子识别部分的生物敏感膜和信号转换部分的换能器，尤其前者是生物传感器的关键部位，它通常呈膜状．敏感膜又是待测物的感受器，所以将其称为生物敏感膜(Biosensing Membrane，BM)，国外也有人将其称作生物传感器膜(Bioscnsor Membrane，BM)。     

电化学传感器活化二氧化碳的研究

二氧化碳是比较稳定的小分子化合物,如何活化二氧化碳分子,是有效地利用二氧化碳的关键。现已开发研究了许多方法,诸如生物化学方法、模拟生物化学方法、催化活化方法(金属络合物活化),光电化学活化法等等。     

烟酸分子印迹聚邻氨基酚敏感膜传感器的研制

研制了电化学聚合制备烟酸分子印迹聚邻氨基酚敏感膜传感器,并对分子印迹膜的结构和性能进行了探讨与研究.在弱酸性条件下,以邻氨基酚为单体,烟酸为模板分子,用循环伏安法电聚合成膜制备传感器.该传感器对烟酸具有良好选择性和敏感度,用恒电位计时安培法,烟酸浓度在2.0～5.0 mmol/L范围内与电流增量成线性关系,加标回收率在92%～104%之间.     

覆盖聚合物敏感膜的水平剪切型声表面波气体传感器机理分析

采用微扰理论分析了覆盖聚合物敏感膜的水平剪切型声表面波气体传感器(SH-SAW)的响应机理。以针对有机磷毒剂具有良好选择性的含氟多羟基聚硅氧烷(FPOL)膜材料为例,分析了聚合物膜厚以及传感器工作频率在敏感膜吸附气体时对传感器响应的影响。计算结果表明,SH-SAW气体传感器对于不同浓度的甲基磷酸二甲酯(DMMP)气体响应随FPOL膜厚和传感器工作频率的改变呈现非线性变化。为了获得线性特性的传感器响应及较小的声波衰减,在一定的DMMP气体浓度检测范围内,通过理论计算提取出了优化的FPOL敏感膜膜厚和传感器工作频率等参数。     

一种硅微谐振式压力传感器的敏感膜片设计

根据正方形膜片的变形和应力分布情况,提出了一种硅微谐振式压力传感器敏感膜片的设计方法,设计了两种正方形间接连接式压力敏感膜片.在相同的膜片面积下,新膜片与原有矩形间接连接式压力敏感膜片性能相近,为内部谐振器的多样化提供了基础.最后,就压力敏感膜片的工艺设计进行了探讨,认为采用正方形凸角补偿结构的〈110〉硅岛和采用边长补偿的〈100〉硅岛最适合间接连接式压力敏感膜片.     

电流型二氧化碳传感器的研制

研制了新型二氧化碳电流传感器，监测二氧化碳的浓度在０－１０％，对二氧化碳的选择性优于其他二氧化碳传感器，合成了１，３－二氨基丙烷合铜（ＩＩ）配合物，对其组成，ＩＲ、ＴＧ进行了研究，讨论了配合物的可能结构及其在传感器中的作用机理。     

基于蜂窝结构的改进混合无线传感器网络覆盖优化算法

基于蜂窝结构的混合无线传感器网络（HWSN）覆盖优化算法HWSNBCS存在移动节点平均移动距离较大的问题,为此,提出一种改进的HWSN覆盖优化算法IHWSNBCS。寻找移动传感器节点初始位置与通过HWSNBCS算法得出的候选目标位置之间的最优匹配,将移动节点移动距离之和最小化问题转化为二分图最优匹配问题,利用带权二分图匹配算法KM寻找该匹配问题的最优解,从而得到移动节点最终的目标位置,并实现对HWSNBCS算法移动节点平均移动距离的进一步优化。实验结果表明,IHWSNBCS算法在取得与HWSNBCS算法相同网络覆盖率的前提下,移动节点的平均移动距离减少幅度达到38.87%～43.28%,单个移动节点的最大移动距离减少幅度达到22.65%～66.58%,降低了系统因重新部署移动传感器节点所产生的能耗以及单个传感器节点因能量耗尽而失效的概率,从而延长了网络生命周期,同时,IHWSNBCS的ΔCov-Dist性能指标为HWSNBCS算法的1.64～1.76倍,表明移动节点移动相同距离时IHWSNBCS算法的网络覆盖率提升更大。     

半导体场效晶体管型pCO2传感器研究

本文对采用氢离子敏感场效应晶体管制作场效应晶体管型pCO_2传感器进行了初步探讨。从理论上分析了其敏感机理、稳定性、响应速度及传感器设计原则,获得了令人满意的实验结果。     

SnO2超微粒薄膜气敏元件的研制与测试

用射频磁控反应溅射法在Si基片上沉积SnO_2超微粒薄膜,溅射过程中适量掺Pd,用IC技术制成气敏元件.实验结果表明:该元件在90℃左右时对氢气有极高的灵敏度,是一种薄膜化、集成化、高选择性的气敏元件.本文介绍薄膜制备、微观结构分析、元件设计及气敏特性测试.     

基于多壁碳纳米管的结露型湿度传感器的研究

采用酸氧化法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面修饰,并研究了基于MWCNTs/羟乙基纤维素(HEC)复合体系的结露传感特性。通过红外光谱和热失重分析对MWCNTs进行了结构表征。氧化处理有效提高了MWCNTs的分散性。基于改性MWCNTs的结露元件与本征MWCNTs的器件相比表现出更好的开关特性。结露元件在相对湿度(RH)为75 %RH以前伴随湿度变化,电阻变化非常小,而在85 %RH以后呈现电阻的非线性增大。MWCNTs在复合膜中的最佳质量分数约为22 wt%,在100 %RH下灵敏度达到31。     

MEMS微电容式传感器的传感特性研究

针对传统的传感器无法进行长期健康监测的不足,研发出一套新型的基于MEMS的硅微电容式传感器.对所研制的MEMS传感器的静态传感特性和动态特性进行了理论分析和对比实验研究.结果表明:MEMS硅微电容式传感器在反复加卸载实验中,线性拟和度均在0.999%F.S以上,灵敏度系数为6.9840με/kN,其重复性误差为1.43%F.S;其动态传感特性与传统的加速度计吻合的很好.     

CO_2气敏元件特性检测装置

介绍了一种合配气、温控、检气的流通型检测装置，具有简易可行、温度控制精确、能快速进行CO2气体浓度切换等特点，能较好地检测CO2气敏元件的静、动态特性。     

基于电容传感器的塑膜厚度检测系统的研究

采用非接触式电容传感器、电涡流传感器组合系统获取检测信号,利用基于LabVIEW软件平台的计算机实现对塑料薄膜进行在线检测的工作原理,整个系统由测试单元、电机驱动单元、数据采集与处理单元组成.由于测试单元采用了电容、电涡流组合传感系统,信号的后续处理由基于LabVIEW软件平台的计算机自动完成,加速了测量过程.采用本系统取代传统的千分尺测量方法,可以使塑料薄膜厚度测量以完全智能的、实时的、非接触的方式进行精确测量.最后,通过比较组合测量系统与千分尺测量的测试结果,证明了该系统具有较高的精度,良好的可靠性与可行性.     

全向感知型传感器覆盖率优化研究

为了降低全向感知型应变传感器网络的节点布置数量以及提高传感网络的测量精度,研究全向感知型传感器覆盖率优化问题。分析了全向感知传感器数学模型,对覆盖率优化问题进行数学化描述,建立优化函数,确定优化目标。使用全局人工鱼群算法对所建立的传感器覆盖率优化函数进行求解,得出最优传感器节点布置方案。研究结果表明:在传感器节点数量较少时,使用优化方法得到的覆盖率提升较为明显;随着节点数量的增多,使用优化方法得到的覆盖率曲线逐渐平缓。使用所研究的优化方法后,测量的应变相比人工随机布置传感器测量值更接近真实值,具有较高的测量精度。     

基于WSN的二氧化碳传感器节点设计与实现

研究了ZigBee技术及JN5139CPU混合信号控制器,从无线传感器网络的基本单元出发,采用红外CO2传感器采集数据,设计了基于JN5139CPU模块的具有全功能设备(FFD)的灵活多变、性能优越的二氧化碳传感器节点。为无线传感器网络的深入研究提供了一个良好的硬件平台。系统具有较高的精度,实用性强,成本低,功耗小,应用前景良好。     

感知传感器的高精度高分辨率采集系统设计

随着小型化、高精度、低功耗、智能化感知传感器的快速发展,传统采集系统已无法满足高精度要求.设计一套能够测量感知传感器输出微弱电信号的高精度高分辨率采集系统,该系统选用了CodexM4系列处理器STM32F411与分辨率为24位的串行模数转换芯片AD7714,提出了一种基于改进型滑动平均滤波算法的滤波方案.详细介绍了该系统的软硬件设计方案,最后利用模拟感知传感器进行了原理样机的静态精度测试,测试结果表明,基于感知传感器的高精度高分辨率采集系统能够满足高精度、实时性好、稳定可靠的设计要求.