针对半导体气体传感器的电信号采集装置 被引量：3

1

作者 段奇 王宇轩 +3 位作者 李栋辉 刘东明 韩丹 桑胜波 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第1期88-90,98,共4页

针对半导体气体传感器对环境敏感、电阻跨度大的特性,设计了一种针对半导体气体传感器灵敏度高、体积小、适用性广的电信号采集装置。采用多档位分压法实现对欧姆(Ω)至吉欧姆(GΩ)范围的电阻测量,通过滤波与温湿度补偿消除物理、温湿... 针对半导体气体传感器对环境敏感、电阻跨度大的特性,设计了一种针对半导体气体传感器灵敏度高、体积小、适用性广的电信号采集装置。采用多档位分压法实现对欧姆(Ω)至吉欧姆(GΩ)范围的电阻测量,通过滤波与温湿度补偿消除物理、温湿度干扰;同时装置具有本地报警、上位机报警、气室等设计。本文装置实现了半导体气体传感器的精确测量,同时设计集成电路,将传感器封装为可实际应用系统,采用国产EDA与核心芯片设计,有效填补了该领域的空白。 展开更多

关键词 半导体气体传感器 嵌入式 大电阻测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究进展 被引量：6

2

作者 刘亚东 徐勇 +1 位作者 尤立娟 王学峰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第10期1-5,共5页

选择性较差一直是金属氧化物半导体(MOS)传感器难以攻破的主要技术瓶颈。本文基于单层结构和分层结构两种角度,对目前解决MOS传感器选择性问题的技术途径进行了综述。基于单层结构提出的技术途径,能够在一定程度上提升传感器的选择性,... 选择性较差一直是金属氧化物半导体(MOS)传感器难以攻破的主要技术瓶颈。本文基于单层结构和分层结构两种角度,对目前解决MOS传感器选择性问题的技术途径进行了综述。基于单层结构提出的技术途径,能够在一定程度上提升传感器的选择性,但在实际应用环境下的抗干扰能力等方面存在一定的未知性和局限性。基于分层结构提出的技术途径,在对气体的响应过程中产生的具有差异性的特征,可以为传感器对目标气体的准确识别提供可靠依据。但分层结构MOS传感器一致性较难控制、制备技术要求较高、使用寿命相对较短等问题仍需进一步改进和完善。 展开更多

关键词 金属氧化物半导体气体传感器 选择性 技术途径

在线阅读 下载PDF 职称材料

电阻型半导体气体传感器的概况 被引量：13

3

作者 王红勤 杨修春 蒋丹宇 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2011年第4期602-609,共8页

本文主要综述了两种类型的半导体电阻型气体传感器,表面控制型气体传感器和体控制型气体传感器,主要讲述了这两类氧传感器的原理,结构特性,制备,应用。综合了国内外研究概况,展望了以后的研究动向。

关键词 氧传感器 电阻型半导体气体传感器 表面控制型 体控制型

在线阅读 下载PDF 职称材料

流速对半导体气体传感器响应的影响分析 被引量：5

4

作者 梁宏增 余隽 +1 位作者 孙长宇 唐祯安 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第5期1-4,共4页

半导体气体传感器被广泛应用在电子鼻系统中用于检测可燃性气体。然而,半导体气体传感器对环境变化非常敏感,从而影响电子鼻识别目标气体浓度的精度。文章通过实验研究了气体流速对传感器响应曲线及特征参数的影响,研究结果表明,流过传... 半导体气体传感器被广泛应用在电子鼻系统中用于检测可燃性气体。然而,半导体气体传感器对环境变化非常敏感,从而影响电子鼻识别目标气体浓度的精度。文章通过实验研究了气体流速对传感器响应曲线及特征参数的影响,研究结果表明,流过传感器的流速对传感器的动态响应和稳态响应都有影响。流速越大,传感器的响应时间和恢复时间越短,灵敏度越高,基线电压越小,不同传感器的稳态响应电压受流速的影响趋势不同。流量小于200 sccm时,传感器受流速变化的影响较大,当流量大于500 sccm以后,传感器受流速变化的影响已越来越小。 展开更多

关键词 半导体气体传感器 气体流速 特征参数 电子鼻

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于半导体气体传感器的程控标定系统 被引量：4

5

作者 任术波 唐祯安 +2 位作者 蒋国平 张洪泉 范茂军 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第8期32-34,共3页

组建了一套用于半导体气体传感器的程控标定系统。该系统使用一台四路输出的程控直流电源对半导体气体传感器进行编程加热 ,计算机控制质量流量计实现低体积分数被测气体的精确配气并实时采集传感器的响应信号。该系统可对由四支气体传... 组建了一套用于半导体气体传感器的程控标定系统。该系统使用一台四路输出的程控直流电源对半导体气体传感器进行编程加热 ,计算机控制质量流量计实现低体积分数被测气体的精确配气并实时采集传感器的响应信号。该系统可对由四支气体传感器构成的阵列进行多种工作模式的标定。 展开更多

关键词 程控标定系统 半导体气体传感器 质量流量控制器 通用接口总线 编程加热 响应信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

变系数PID控温系统在半导体气体传感器中的应用 被引量：3

6

作者 陈宜军 郭兴敏 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第10期154-156,160,共4页

提出了一种用于半导体气体传感器的温度控制电路,包含键盘输入、液晶显示、温度采集、数控调压等模块,采用变系数PID算法实现对降压模块输出电压的调控,控制气敏元件的温度。实验表明:与恒压加热和常规PID控温相比,变系数PID控温的调节... 提出了一种用于半导体气体传感器的温度控制电路,包含键盘输入、液晶显示、温度采集、数控调压等模块,采用变系数PID算法实现对降压模块输出电压的调控,控制气敏元件的温度。实验表明:与恒压加热和常规PID控温相比,变系数PID控温的调节时间短、超调量小,具有较强的抗干扰能力。350℃加热时,与恒压加热相比调节时间从234 s缩短到了6 s,当环境温度从30℃变化到50℃时恒压加热敏感元件温度上升9℃,而改进后温度变化不超过0.3℃,是一种很有潜力的半导体型气体传感器控温系统。 展开更多

关键词 半导体气体传感器 单片机 温度控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于有机半导体TIPS-Pentacene晶态薄膜的超灵敏NO_2气体传感器 被引量：1

7

作者 刘忠范 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第2期133-134,共2页

以有机半导体为活性层的气体传感器由于其可室温工作、良好的选择性、工艺简单和柔性等特点而具有极大的应用潜力1–4。然而和传统无机半导体传感器相比,有机半导体气体传感器的响应性能却远远不及,如灵敏度具有量级的差距,响应和回复... 以有机半导体为活性层的气体传感器由于其可室温工作、良好的选择性、工艺简单和柔性等特点而具有极大的应用潜力1–4。然而和传统无机半导体传感器相比,有机半导体气体传感器的响应性能却远远不及,如灵敏度具有量级的差距,响应和回复需要几十分钟等等5–9。为了解决这些问题,大量的研究都相继开展,但是其性能和机理的认识依然还远远不够。 展开更多

关键词 半导体气体传感器 有机半导体 晶态薄膜 NO2 超灵敏 半导体传感器 响应性能 活性层

在线阅读 下载PDF 职称材料

半导体式乙炔传感器研究进展及发展趋势 被引量：4

8

作者 梅海霞 孙特 +3 位作者 杨瑞铭 樊小鹏 徐一峰 张彤 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期7-11,16,共6页

乙炔(C_(2)H_(2))是电力变压器中火花放电和电弧故障诊断的主要特征气体,检测C_(2)H_(2)的浓度是判断油浸变压器早期潜在故障的重要且便捷的方法。半导体气体传感器由于其优异的性能和发展潜力,一直是气体传感器研究领域的主流方向。本... 乙炔(C_(2)H_(2))是电力变压器中火花放电和电弧故障诊断的主要特征气体,检测C_(2)H_(2)的浓度是判断油浸变压器早期潜在故障的重要且便捷的方法。半导体气体传感器由于其优异的性能和发展潜力,一直是气体传感器研究领域的主流方向。本文介绍了半导体C_(2)H_(2)传感器的敏感机理,综述了C_(2)H_(2)传感器的最新研究进展、性能提高策略,及其应用中遇到的一些关键问题及应对方法。最后,对未来C_(2)H_(2)传感器的发展方向和趋势进行了展望。 展开更多

关键词 乙炔传感器 半导体气体传感器 变压器故障诊断

在线阅读 下载PDF 职称材料

量子点电容气敏效应研究及其传感器芯片设计

9

作者 胡志响 唐艳婷 +3 位作者 张文键 周伯文 李华曜 刘欢 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第12期117-121,共5页

量子点具有晶粒尺寸小、比表面积大、表面活性位点多的特点,是低维气敏材料领域的研究前沿。然而,受量子限域效应的制约,量子点薄膜电阻通常较高,影响气体传感器的实用性。本文以硫化铅量子点室温气敏材料为研究对象,在陶瓷衬底上制备... 量子点具有晶粒尺寸小、比表面积大、表面活性位点多的特点,是低维气敏材料领域的研究前沿。然而,受量子限域效应的制约,量子点薄膜电阻通常较高,影响气体传感器的实用性。本文以硫化铅量子点室温气敏材料为研究对象,在陶瓷衬底上制备出量子点薄膜,分别对其薄膜电阻与电容的气敏效应进行了测试与分析。研究结果表明:量子点薄膜电容同样具有室温二氧化氮(NO_(2))气敏效应。以此为基础,提出融合量子点电容气敏效应与晶体管原理的新型气体传感器芯片结构,将量子点薄膜平面电容通过串联的方式形成气敏栅并进行仿真分析,利用量子点薄膜电容随气体发生变化的敏感效应,将气—固界面的化学作用转换为晶体管沟道电流信号,具有高灵敏度、低功耗、高集成度的特点。研究结果可为实现半导体气体传感器芯片设计和晶圆级制造提供参考。 展开更多

关键词 半导体气体传感器 场效应晶体管 电容 仿真 敏感机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

场效应管放大气体传感器信号的优化与应用研究 被引量：1

10

作者 边毓智 谢政 +3 位作者 王展 姜风 韩宁 陈运法 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第9期18-21,共4页

针对氧化物半导体气体传感器检测低体积分数气体信号弱的问题,提出了利用场效应晶体管(FET)放大弱电压信号的方法。将FET与负载电阻串接形成新负载,具有新负载电阻随电压变化的功能,将弱电压信号放大。结果表明:将放大后的信号折算成气... 针对氧化物半导体气体传感器检测低体积分数气体信号弱的问题,提出了利用场效应晶体管(FET)放大弱电压信号的方法。将FET与负载电阻串接形成新负载,具有新负载电阻随电压变化的功能,将弱电压信号放大。结果表明:将放大后的信号折算成气体传感器的表观灵敏度,是原气体传感器真实灵敏度的4~11倍,且放大倍数随测量电压的增大而增大。利用FET的特性曲线对放大原理及放大倍数进行了模拟计算,并制作了以甲苯为当量的总挥发性有机物(TVOCs)测试仪。其在空气净化器打开前后,较准确地反映了TVOCs的变化趋势,并分析了误差的来源。 展开更多

关键词 场效应晶体管 氧化物半导体气体传感器 信号放大 测量电压

在线阅读 下载PDF 职称材料

二氧化锡传感器对挥发性有机物的动态测试方法研究 被引量：3

11

作者 孟凡利 季瀚洋 +2 位作者 苑振宇 张华 王稼鹏 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期926-934,共9页

温度调制的动态测试是解决金属氧化物传感器选择性差的一种常用方法,但至今尚未有明确的方法控制动态响应信号的波形以达到预期期望.本文首先从静态测试的角度出发,描述了静态性能指标与动态响应信号的对应关系,提出了适合于动态测试的... 温度调制的动态测试是解决金属氧化物传感器选择性差的一种常用方法,但至今尚未有明确的方法控制动态响应信号的波形以达到预期期望.本文首先从静态测试的角度出发,描述了静态性能指标与动态响应信号的对应关系,提出了适合于动态测试的半导体传感器的选择方法.然后以矩形波为例,通过对其周期、占空比、工作温度范围的调整,在不降低动态响应信号品质的前提下,缩短在实际应用中的响应时间和功耗.最后,利用支持向量机算法验证了动态响应信号的品质,在不同种类不同浓度的气体中,识别率高达100%. 展开更多

关键词 半导体气体传感器 静态性能指标 动态响应信号 响应时间 功耗

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化铟传感器对VOCs的动态测试方法研究 被引量：2

12

作者 孟凡利 陈雅茹 +2 位作者 黎子聪 曹紫超 陈志实 《电子测量技术》 2020年第17期137-142,共6页

金属氧化物气体传感器具有灵敏度高、响应迅速等优点,在VOCs气体检测方面发挥着重要的作用。采用水热法制备了In2O3气体传感器,通过动态测试证明了当矩形波作为加热电压波形时,可以增加电流响应曲线的特征峰。针对2-丁酮、甲酸、乙醇、... 金属氧化物气体传感器具有灵敏度高、响应迅速等优点,在VOCs气体检测方面发挥着重要的作用。采用水热法制备了In2O3气体传感器,通过动态测试证明了当矩形波作为加热电压波形时,可以增加电流响应曲线的特征峰。针对2-丁酮、甲酸、乙醇、乙酸乙酯气体,固定加热电压区间为4~7 V,改变动态测试时矩形波的占空比和相邻加热周期间隔时间,结果表明在占空比为1/2、相邻加热周期间隔10 s的条件下,电流响应曲线可以获得较多特征峰。在不降低动态响应信号品质的前提下,也缩短了在实际应用中的功耗。 展开更多

关键词 半导体气体传感器 动态测试 间隔时间 功耗

在线阅读 下载PDF 职称材料

仿生气体测量系统——电子鼻 被引量：11

13

作者 黄晖 杨鹏 +1 位作者 姜海青 周晓华 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期1-4,8,共5页

电子鼻是仿照生物的嗅觉系统所设计出来的一个用于测量气体中的化学成分的系统。同以往由单个气体传感器所构成的气体测量系统相比,它从结构上、信号处理的方法上以及使用上都有许多不同的特点。主要介绍了电子鼻的应用、结构以及同传... 电子鼻是仿照生物的嗅觉系统所设计出来的一个用于测量气体中的化学成分的系统。同以往由单个气体传感器所构成的气体测量系统相比,它从结构上、信号处理的方法上以及使用上都有许多不同的特点。主要介绍了电子鼻的应用、结构以及同传统的气体测量系统的不同点。 展开更多

关键词 电子鼻 仿生学 半导体气体传感器 结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

气敏材料An-WO_3催化特性的物理解释 被引量：3

14

作者 王旭升 薛丽君 +2 位作者 周晓华 三浦则雄 山添升 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期287-289,共3页

对Ａｕ－ＷＯ３粉体材料的制备及氨敏特性进行了研究，得到材料的电阻和对氨的灵敏度随 Ａｕ含量的增加先增大，达到某一极值后减小的实验结果，本文还用透射电子显微镜（ＴＥＭ）观察了Ａｕ颗粒在ＷＯ３表面的分布情况，发现Ａｕ颗粒... 对Ａｕ－ＷＯ３粉体材料的制备及氨敏特性进行了研究，得到材料的电阻和对氨的灵敏度随 Ａｕ含量的增加先增大，达到某一极值后减小的实验结果，本文还用透射电子显微镜（ＴＥＭ）观察了Ａｕ颗粒在ＷＯ３表面的分布情况，发现Ａｕ颗粒的团聚现象。根据电子催化模型时Ａｕ在ＷＯ３表面的随机分布情况进行了计算机模拟，模拟结果与实验观测现象相符，在此基础上给出了Ａｕ 颗粒催化机理的定性物理解释。 展开更多

关键词 半导体气体传感器 气敏机理 催化剂 气敏材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

BaTiO_3对SnO_2基CO气敏元件性能影响 被引量：3

15

作者 刘凤敏 全宝富 +1 位作者 陈丽华 刘奎学 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期5-7,共3页

通过掺入BaTiO3来调整SnO2基CO气敏元件的温度系数,进而改善气敏元件的长期稳定性。元件的各种性能与BaTiO3的性质和含量密切相关。当掺入质量分数为2%的含YCl3摩尔分数为0.4%的BaTiO3时,元件的烧结温度升高,抗酒精的干扰能力增强,元件... 通过掺入BaTiO3来调整SnO2基CO气敏元件的温度系数,进而改善气敏元件的长期稳定性。元件的各种性能与BaTiO3的性质和含量密切相关。当掺入质量分数为2%的含YCl3摩尔分数为0.4%的BaTiO3时,元件的烧结温度升高,抗酒精的干扰能力增强,元件的长期稳定性得到了改善。 展开更多

关键词 钛酸钡 氯化钇 二氧化锡基一氧化碳气敏元件 长期稳定性 半导体气体传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

高精度电子鼻采样电路设计与检测系统开发 被引量：2

16

作者 王乐 李龙 +2 位作者 段秋阳 李华曜 刘欢 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第9期58-63,126,共7页

电子鼻融合了气体传感器阵列、数据采集电路和模式识别算法,可实现对不同气体的识别与分类。在电子鼻的研发过程和实际应用中,气体传感器阵列的响应、数据采集的精度直接影响着对目标气体的识别准确率。文中以高精度、宽量程采样为目标... 电子鼻融合了气体传感器阵列、数据采集电路和模式识别算法,可实现对不同气体的识别与分类。在电子鼻的研发过程和实际应用中,气体传感器阵列的响应、数据采集的精度直接影响着对目标气体的识别准确率。文中以高精度、宽量程采样为目标,设计半导体气体传感器电阻信号的采样电路,结合自动化配气系统提高信号采样稳定性。进一步通过上位机软件设计,研制出可测试多种气体的电子鼻检测系统。对乙醇、甲苯和甲醛3种气体的测试研究表明:该系统能够稳定地实现传感器电阻值信号采样,阻值范围在10 kΩ~100 MΩ,采样误差低于0.31%。结合良好的气体分类效果,展现出电子鼻应用于多组分气体检测的潜力。 展开更多

关键词 电子鼻 半导体气体传感器 电阻 采样电路 高精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种加热丝埋入式微热板的研制

17

作者 丁如义 张欢 +2 位作者 孙全涛 王海容 陈磊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第10期99-101,113,共4页

在传统"三明治"夹层结构的基础上,微热板将加热丝埋入到基底绝缘层中,通过周围绝缘层介质对加热丝的约束作用,减小了Pt加热丝与基底以及覆盖层热膨胀系数失配所产生的热应力对器件稳定性造成的影响,从而提高微热板在高温工作... 在传统"三明治"夹层结构的基础上,微热板将加热丝埋入到基底绝缘层中,通过周围绝缘层介质对加热丝的约束作用,减小了Pt加热丝与基底以及覆盖层热膨胀系数失配所产生的热应力对器件稳定性造成的影响,从而提高微热板在高温工作时的稳定性。主要加工工艺流程为:利用热氧化方法和LPCVD在4 in硅片两侧制备SiO2/Si3N4介质层,在待埋入加热丝的位置通过RIE制作出坑槽,然后利用剥离工艺制备出双曲螺旋形状Pt加热丝,在硅片的背部利用RIE干法刻蚀和湿法刻蚀加工出绝热槽,最后在加热丝的上方沉积一层SiO2绝缘层并在引线盘位置开窗。通过实验验证:该微热板在350℃内可以稳定工作,微热板在有效面积内(5 mm×5 mm)温度均匀性好,功率约为130 mW(350℃时)。 展开更多

关键词 微热板 半导体式气体传感器 微机电系统 低功耗

在线阅读 下载PDF 职称材料