一种新型三维敏感气体传感器的研究

在平面微电极式结构的基础上,提出了一种新型薄膜气体传感器,其主要结构引用了离散阵列的概念,将传统的长方体型薄膜改进为由多条小长方体有间隔的并行排列的离散结构,使敏感薄膜具有了三维敏感效应。根据半导体气敏薄膜的扩散响应理论,对传感器的响应时间和灵敏度特性进行了理论分析,证明新型传感器具有响应时间更短、灵敏度更高的优点;并分析了薄膜厚度对传感器响应时间的影响。     

一种新型的电容式料位传感器设计

针对一般粮食烘干和加工过程中的料位测量问题,提出了一种新型的电容式料位传感器设计方法,通过该传感器的测量原理及其结构的分析,设计出了以新型单片机ADμC812为核心的传感器测量电路。工程实践证明,这种传感器结构简单,测量准确度高,工作稳定可靠,适应性强,能在恶劣环境中工作。     

梳状电极电容式SO2 气体传感器􀀁

二氧化硫气体传感器由一组梳状电极和做为电介质覆盖其上的,对二氧化硫敏感的有机改性硅酸酯薄膜组成,梳状电极电容的基材为二氧化硅,铝电极以薄膜覆在其上,电极的厚度为1.6μm电极宽度和间隙和15μm,电极的长度为1200μm,电极总数为400个,采用溶胶－凝胶法和自旋涂覆技术形成气敏涂层,在室温和100Hz,1kHz,10kHz下,测定了梳状电极电容器的电容,探讨了二氧化硫浓度,测量频率和涂膜厚度对传感器灵敏度的影响,在本实验条件下,经有机改性的N,N－二乙基氨丙基－三甲氧基硅烷比其他同类的硅酸酯对二氧化硫有更高的灵敏度。     

固体电能质SO2气体传感器特性研究

采用溶胶-凝胶法合成NASICON固体电解质及ZnSnO3复合金属氧化物材料,并以NASICON为基体材料,ZnSnO3为敏感电极制作管式SO2气体传感器.研究表明.在325～430℃时,SO2浓度在(5～50)×10-6体积分数范围内,器件的EMF值与SO2浓度的对数呈现较好的线性关系.器件在375℃时对SO2的灵敏度达到255mV/decade,并且器件在此温度下表现出较好的选择性和响应恢复特性.最后对其敏感机理进行了分析.     

固体电解质SO2气体传感器的特性研究

采用溶胶-凝胶法合成NASICON固体电解质及ZnSnO3复合金属氧化物材料,并以NASICON为基体材料,ZnSnO3为敏感电极制作管式SO2气体传感器。研究表明,在325-430℃时,SO2浓度在（5～50）×10^-1体积分数范围内,器件的EMF值与SO2浓度的对数呈现较好的线性关系。器件在375℃时对SO2的灵敏度达到255mV／decade,并且器件在此温度下表现出较好的选择性和响应恢复特性。最后对其敏感机理进行了分析。     

SO_2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     

新型三电极结构SO_2气体传感器

介绍一种新型三电极结构ＳＯ２气体传感器的工作原理、结构设计及其关键制作技术。给出了测试结果，并进行了分析和讨论。     

金属氧化物半导体SO2气体传感器的研究现状

介绍了气敏机理,总结了近年来国内外基于金属氧化物半导体的SO2气敏材料的研究现状,指出了基于金属氧化物半导体SO2气体传感器的不足之处,提出设计复合材料、优化合成方法是提高SO2气敏材料敏感特性的研究方向.     

一种新型CMOS电容式绝对压力传感器的设计

提出了一种新型的采用标准CMOS工艺结合MEMS后处理工艺加工的电容式绝对压力传感器.传感器结构部分是由导体/介质层/导体组成的可变电容器.电容的上下极板分别为CMOS工艺中的多晶硅栅和n阱硅,中间介质层为栅氧化层.在CMOS工艺加工完之后,利用选择性的体硅腐蚀、pn结自停止腐蚀以及阳极键合等MEMS后处理工艺来得到传感器结构.与传统的电容式压力传感器相比,这种结构具有更大的初始固有电容,这样可以抑制寄生电容的影响,从而简化检测电路的设计.文中,应用多层膜理论模型分析了传感器的结构,并利用ANSYS有限元分析对模型进行了验证,并利用电容变化模型分析了传感器的灵敏度.对于边长为800 μm的敏感方膜,初始电容值为1 104pF,传感器灵敏度为46 fF/hPa.同时,本文给出了传感器的电容检测电路的设计.     

一种电容式加速度传感器设计的研究

设计了一种惯性式测振传感器,建立了差动电容式加速度传感器的数学模型,并对其作了特性分析,由给定的非线性误差可以求出质量块相对运动的最大量程.本设计具有电路结构简单,频率范围宽约为0～450HZ,线性度小于1%,灵敏度高,输出稳定,测量误差小等优点,并且通过实验验证了各项性能指标满足设计要求.     

聚酰亚胺电容式湿度传感器的制备工艺研究

改变传统丝网印刷制作电极的方法,采用正胶反刻、干湿结合的CMOS工艺研制出了以聚酰亚胺为感湿介质的相对电容式湿度传感器。并对其结构进行了理论分析,确定了湿度传感器的工艺步骤和版图设计。对其测量范围、湿滞和响应时间进行了测试。通过实验结果与模拟结果的对比分析,给出了该实验中存在的问题和改进意见。     

螺旋表面极板电容式传感器的设计

介绍了一种电容法测量气/固两相流固相体积分数的螺旋表面极板电容传感器。从测量原理、检测电路、电极参数选取方面进行了设计和实验,并得出了提高传感器检测场灵敏度空间分布均匀性的几何参数及实验曲线。     

圆筒式电容传感器在沙子料位检测中的应用

为提高混凝土的质量,提出了利用圆筒型电容传感器测量沙子质量的设计方案,并设计了电容传感器的结构,采用了新型的微弱电容检测电路.经实验证明:该方法简便,可行,为沙子质量的检测提供了一种新的参考方法.     

电容式冻土测量传感器设计

冻土与未冻土中的介电常数和温度物理参数有一定的差异,且差异在数值上较明显。基于这一特性,提出了利用空气、固态土、水和冰物理特性存在差异的原理检测冻土的方法,设计了一种电容式冻土测量传感器,实现了土壤水分、地温及冻土深度多参数融合测量。通过与人工测量的冻土深度进行对比分析,结果表明:其相关系数达到了0.99,平均绝对误差小于2.5 cm,满足冻土自动测量技术要求,可应用于冻土观测站,代替人工观测。     

虚拟电容式传感器检测系统的设计与应用

结合虚拟仪器和电容式传感器测量技术,设计了一种虚拟电容式传感器检测系统。介绍了该系统的各个组成部分,包括电容式传感器的结构设计、检测电路的参数设置、在LabVIEW开发环境下虚拟仪器平台的构建等。最后,将系统应用于金属位移及膏布药层厚度的检测,给出了实验方案,取到了令人满意的效果。     

电容式湿度传感器设计

电容式湿度传感器是以高分子湿度湿敏电容器为基本感湿元件,利用单片机对测量结果进行分析处理、显示和远距离传输,测量准确度达±2.5%。     

A planar capacitive sensor for 2D long-range displacement measurement

A planar capacitive sensor (PCS) capable of 2D large-scale measurement is presented in this paper. Displacement interpretation depends on independently measuring the periodic variation in capacitance caused by the change in the overlapping area of sensing electrodes on a moving plate and a fixed plate. By accumulating the number of quarters in each direction and the specific position in the final quarter, the large-scale measurement is fulfilled. Displacements in X- and Y-direction can be measured independently and simultaneously. Simulation shows that a shorter gap distance and a longer electrode guarantee better sensitivity. Experiments based on a PCS test bench demonstrate that the PCS has a sensitivity of 0.198 mV/μm and a resolution of 0.308 μm. An electric fringe effect and other possible measurement errors on displacement interpretation accuracy are discussed. The study confirms the high potential of PCSs as innovative 2D long-range displacement sensors.     

调幅式电容位移传感器开关检波电路设计

针对调幅式电容位移传感器乘法器检波存在的速度慢、功耗大和热噪声大问题,设计了一种基于模拟开关的全波检波电路.首先,对开关全波检波和开关半波检波原理进行分析,根据分析结果选择了全波检波方法.在此基础上,完成开关全波检波电路设计与测量系统其它部分设计.最后,利用八位半数字表3458A对检波电路与测量系统性能指标进行测试.测试结果表明:检波电路可以实现0.1mV的分辨率,测量系统在150 ～650 μm范围内分辨率达30 nm,系统示值稳定性0.1mV/30 min,电容测量系统最大测量偏差为20 nm.该测量系统满足电容测微系统稳定性好、准确性高的要求.     

孔径分布对多孔气体传感器气敏性能的影响

采用一种可双峰分布的概率密度函数构建孔径分布模型,并与实验测量结果进行对比验证。建立了包含孔结构影响的气体扩散-反应数学模型,数值研究了多孔气体传感器内孔径分布形态对响应时间、灵敏度和选择性的影响规律。计算结果表明,双峰分布孔结构对提高传感器的气敏性能具有一定实际意义。孔结构变化时,孔内扩散阻力和比表面积呈相反变化趋势,共同影响传感器内被测气体的表面反应速率。多孔气体传感器对被测气体的80%响应时间随副峰概率的增大而逐渐缩短。多孔气体传感器的相对灵敏度则随副峰概率呈极值性变化,具有极大值。