液晶型化学传感器的应用进展

液晶型化学传感器利用传感器检测目标化合物前后,液晶分子在敏感膜表面的取向变化,进行检测生物分子、有害化学物质.该文对液晶型化学传感器的工作原理和研究进展进行概述.     

液晶化学传感器制备及在有机磷农药检测中的应用研究

采用微接触印刷法在普通玻璃基底表面制备具有微沟槽结构的功能性有机膜,通过自组装法组装活性位点,采用铜网固定液晶膜制备成了新型的液晶化学传感器.研究结果表明,当传感器用于检测有机磷农药时,液晶分子E7由垂直排列状态向平行排列状态转变,液晶膜的颜色和亮度发生了改变;对常见有机磷农药,其最低检测限达到0.051 g/m3以下...     

液晶型化学传感器检测有机胺化合物的研究

该实验报道了一种以微米级沟槽状Au膜为基底的液晶型化学传感器;通过在具有微米级沟槽(一个沟槽周期5μm)的玻璃基底上进行平面镀金,制备了具有相同沟槽周期的Au膜;并在Au膜上制备巯基十一酸自组装敏感膜。传感器对乙胺检测的线性范围不是单一线性曲线;乙胺浓度在0～0.3g/m3,线性方程y=-0.18x 0.0028,相关系数r=0.9891;乙胺浓度在0.3～1.6g/m3,线性方程y=-0.04x-0.0046,r=0.9901。证实微米级沟槽状Au膜为基底制作的液晶型化学传感器可以用于检测目标化合物。     

液晶材料在化学与生物传感器中的应用

液晶分子是介于液态和晶态之间一种高分子有序材料,有不完全的取向长程有序性和位置有序性.研究者们把这种光学特性应用到生物传感领域,开辟了新型的传感技术-液晶生物传感器.该文综述了液晶分子的特性和基于液晶分子作为"敏感元件"的化学和生物传感器研究进展.液晶分子的这种新应用,对发展快速、简单的生物传感器,有可预见的良好前景.     

空气质量检测系统设计

提出一种空气质量检测系统的设计方案。该检测系统以单片机为核心,由MQ135空气传感器、灰尘传感器、单片机、无线发射(接收)传感器、控制按键、声音报警与液晶显示器等组成。系统设计采用低能耗器件,通过无线传感器可以远距离检测空气质量信息,可对空气中的PM值进行测量和监控。     

基于声振法的西瓜无损检测器

一套检测西瓜是否成熟的仪器,以MEMS加速度传感器和称重传感器为检测信号的来源,利用高性能单片机进行数据处理,最后将检测结果通过液晶显示屏显示出来.     

水质检测传感器研究的新进展

水质检测传感器主要包括化学水质检测传感器、生物学水质检测传感器、光学水质检测传感器和谐振式水质检测传感器四类。综述了水质传感器的原理、应用、研究现状和各自的特点,对水质检测传感器现存的问题进行了阐述。对我国生活饮用水卫生标准的主要常规指标进行了介绍,并与其它国家的几种主要用水标准进行了对比。     

一种测定氨基酸的新型光纤传感器

设计和合成了一种生色液晶冠醚化合物，并利用此化合物研制了一种新型光纤化学传感器。其目的在于通过仿生设计，实现传感所必须的分子识别、信号产生、信号输出（膜组装）的系统功能。该光纤化学传感器对氨基酸类化合物具有良好的选择性响应。利用波长（颜色）变化分光光度测定苯丙氨酸，其响应范围为１×１０－５～１×１０－４ｍｏｌ．Ｌ－１，检测下限为１×１０－５ｍｏｌ．Ｌ－１。     

检测神经毒气的液晶型化学传感器

向列型液晶分子具有取向序而无位置序,外界物理、化学和生物刺激非常容易引起分子取向变化,进而导致偏光图像的变化。本文利用玻璃基底表面沉积的Cu2+使4-腈基-4'-戊基联苯液晶(5CB)分子获得沿面垂直取向。当有机磷存在时,有机磷与5CB竞争Cu2+结合位点,从而使5CB分子被有机磷置换而呈水平或倾斜取向。这一取向的变化在偏光条件下通过肉眼即可观察到。利用该原理制作的液晶化学传感器能检测10 ppb的二异丙基磷酸甲基酯(DIMP),响应时间仅25 s。传感器对水蒸汽、乙醇以及丙酮均不响应,具有很高的特异性。与传统方法相比,该方法具有快速、灵敏、制作简单以及不需要复杂装置等优点。     

低功耗、便携式室内空气质量检测系统设计

本系统以MSP430F5529单片机为核心,采用MQ138甲醛检测传感器、MS2200-P1一氧化碳检测传感器等多种传感器检测室内空气中甲醛、一氧化碳等有害气体并检测甲醛浓度;利用AM2301温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,并通过段式液晶显示屏实时显示甲醛浓度读数,温度、湿度读数。整个系统体积小,重量轻,采用电池供电,携带方便。系统功耗低,价格低,适合家庭使用的空气质量检测系统,能快捷服务健康生活。     

Quantitative detection of a simulant of organophosphonate chemical warfare agents using liquid crystals

The performance characteristics of liquid crystal (LC)-based sensors for detection of dimethylmethylphosphonate (DMMP), a representative organophosphonate compound and simulant of chemical warfare agent sarin, are presented. The equilibration coordination interaction among the aluminum ions on a surface, the cyano group in LCs, and the phosphoryl group in DMMP have been exploited to achieve sensitive, fast, and reversible sensor responses. Measurement of the response time of the sensor allows quantitative detection of an unknown concentration of DMMP with high accuracy. The strong coordination interaction between the cyano group present in the LC and the aluminum ions supporting the film of LC provides immunity to exposure to a number of potentially interfering compounds including high humidity. Exposure studies under varied temperature and humid conditions show a minimal effect on the sensor performance. Although the sensors stored at room temperature exhibited slightly diminished sensitivity, the sensors stored at 4 °C remained functionally stable for at least six months. These results combined with the ease of fabrication using the established processes, low cost associated with off-the-shelf components, and small foot print suggest that these LC-based sensors can form the basis of a new class of low cost, light weight, robust sensors for a number of detection applications.     

基于低温共烧陶瓷的无线无源传感器设计

设计一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)的无线无源压力传感器。电感器和电容器并联组成的LC谐振回路构成传感器的工作电路,采用厚膜工艺完成了平面螺旋电感器和平行板电容器的制备。传感器利用LC谐振回路的谐振频率对不同压力的响应来表征传感器的应变特性,采用2个电感耦合的方式来实现无线检测。测试结果显示:传感器的谐振频率随外加压力的增大而减小,其谐振频率变化对压力的响应灵敏度约为331.70 kHz/bar。     

无源LC传感器研究现状与发展趋势综述

LC谐振式无线无源传感器,因其不用通过互联线传输信号,且无需电池供应能量,可以极大拓宽传感器的使用寿命和应用环境,已成为当前国内外的研究热点。根据不同测量对象,从压力、温度、湿度、气体以及生化检测5个方面介绍了当前无源LC传感器的最新研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

基于LTCC的无线无源双参数传感器

设计了一个基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的无线无源双参数传感器,传感器基于LC(inductor-Capacitor)谐振原理,询问天线通过无线遥测的方式获取传感器的压力和温度信号.在传感器基板上集成了两个LC谐振回路,谐振回路中两个电容分别对压力和温度参数敏感,同时两电感采用特殊结构来减少双参数在测试时的互感串扰.搭建了温度-压力复合测试平台,对传感器进行了相关测试.传感器最高测试温度为300 ℃,温度灵敏度为-14.27 kHz/℃,压力灵敏-13.75 kHz/kPa,实验结果表明,这种设计能明显减少两参数之间的互感影响.     

长周期光纤光栅化学传感器研究进展

阐述了长周期光纤光栅(LPFG)化学传感器的结构与传感机理,介绍了LPFG化学传感器在化学溶液浓度测量方面的应用;讨论了光纤光栅化学传感器的最新研究热点——LPFC薄膜传感器;展望了LPFG化学传感器今后的发展方向。     

LC无源无线气体传感器的制备及对NH3气敏特性的研究

采用酸化后的碳纳米管与聚苯胺掺杂作为传感器的气敏材料.通过丝网印刷技术将无铅铝浆印刷在氧化铝陶瓷基板上形成电感线圈,并将制备好的气敏材料涂覆到电感线圈上,制备出LC谐振式无源气体传感器.制作成气体传感器后在NH3气氛中进行测试分析,实现了在密闭环境下的非接触测量.重点分析了在室温下NH3气体的浓度对传感器谐振频率f0的变化及响应恢复时间的影响,结果表明气体浓度在300×10-6时,传感器的灵敏度为4.499 MHz.     

A readout circuit for an intra-ocular pressure sensor

A readout circuit for a passive telemetric intra-ocular pressure (IOP) sensor is being developed. The intra-ocular sensor consists of a capacitive pressure sensor in parallel with a planar coil. This inductor–capacitor (LC) resonant circuit transduces the pressure into a shift of resonance frequency. A voltage controlled oscillator (VCO) is used to excite the sensor over a large frequency range (20–40 MHz), hereby detecting resonance of the internal sensor, and thus enabling the measurement of the intra-ocular pressure. This low power circuit is extremely compact, making it suitable for long-term ambulant patient monitoring. The circuit allows wireless readout of the smallest pressure transducers. Tests show promising results at mutual coil distances up to 7.5 mm.     

Dielectric properties of liquid crystals for display and sensor applications

Temperature dependence of dielectric properties of nematic liquid crystals are investigated for two types of devices: wide temperature range liquid crystal (LC) displays and capacitor temperature sensor. Both real and imaginary components of the dielectric constant have been measured in wide frequency and temperature range including t < 0 °C as well as versus the angle θ between the directions of both magnetic and electric field in the measuring scheme. Some physical parameters of the nematic LC (NLC) dielectric relaxation have been determined. Effective values of the LC dielectric permittivity with different values of the LC pretilt angles in different parts of a complex LC cell have been simulated.