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声表面波气体传感器的研究及其检测系统开发

更新时间：2020-04-02 06:39:44 大小：3M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：气体传感器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

声表面波(Surface Acoutstic wave,SAW)气体传感技术在传感领域属于新型的课题,它结合了电子技术、晶体波动理论、半导体制造工艺、检测技术等科学,是一种高精度高检测速度的传感技术。它同时具有抗电磁干扰、能够在恶劣环境下工作的优势,因此在军事和民用领域均得到广泛应用。随着该项技术不断发展,声表面波器件已经达到便携化、集成化、无线化的要求,加之其成本较低,已经在环保、安检等方面发挥了较大作用。

    本论文主要基于国家自然科学基金资助项目:新型多通道声表面波气体传感器研究(60572018)和(天津)市科技发展计划一科技攻关项目:多通道声表面波化学传感器的研制(05YFGPGX04900)等项目展开,对声表面波传感技术进行研究,并对声表面波传感系统进行搭建。本文主要讨论了以下方面内容:

    1、介绍了声表面波传感技术的理论基础。按照功能分别介绍了声表面波在不同参数的基底中传播的特性,研究了叉指换能器的设计指标对声表面波的影响,分析了不同材料和性质的敏感涂覆膜在声表面波传播过程中产生的作用。最终根据以上理论对传感器器件进行了设计和制作。

    2、设计并研制了传感器的电路。其中包括用于激发声表面波的驱动电路部分和检测输出波形的检测电路。文中首次运用单片机系统设计了对多通道声表面波气体传感器的差频检测,实现了器件的集成化、小型化。

    3、进行多种声表面波气体传感实验及实验分析,用所研制的几种不同频率的铌酸锂和石英基底的声表面波器件,采用和设计酞菁酮(GuPc),金属氧化物和多层结构等敏感薄膜,实现了一氧化碳、二氧化氮、氢气、水蒸气等气体检测。同时对器件的温度敏感特性进行了实验研究。得出了器件在特定参数下的温度敏感曲线。首次利用多通道差频检测方法对气体进行了实验,得到了较高精度的实验结果并验证了理论推导。

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