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EGFET pH传感器及栽培基质pH值在线检测系统
1
作者
张西良
张家祺
+3 位作者
谢飞洋
谷加辉
胡帅
徐云峰
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025年第10期1064-1071,1080,共9页
针对农业生产中栽培基质pH值在线检测准确性差的问题,采用化学腐蚀法制备TiO_(2)电极作为pH传感器的工作电极,设计并制作了一种基于延伸式栅极场效应晶体管(extended-gate field-effect transistor,EGFET)的pH传感器及栽培基质pH值在线...
针对农业生产中栽培基质pH值在线检测准确性差的问题,采用化学腐蚀法制备TiO_(2)电极作为pH传感器的工作电极,设计并制作了一种基于延伸式栅极场效应晶体管(extended-gate field-effect transistor,EGFET)的pH传感器及栽培基质pH值在线检测系统.该系统硬件主要包括电源电路、EGFET传感器电路、信号处理电路、电压跟随电路、主控电路等.主控电路以STM32芯片为核心,ESP8266模块作为辅助,包括UART、ⅡC等接口电路.系统软件主要包括主控程序、物联网平台与用户端APP程序等.系统依托阿里云物联网平台与手机端APP进行远程异地交互,实现对栽培基质pH值异地在线检测.对基于EGFET与传统电位法的pH传感器响应性能对比测试得到:基于EGFET的pH传感器响应时间、漂移、迟滞和线性度等性能均有不同程度的提升.通过对相对质量含水率71.4%的栽培基质应用试验得到:基于EGFET传感器在线检测系统pH值在线检测相对误差最大约为2.63%,相较于传统电位法传感器,相对误差降低16.51%,其应用有助于促进栽培基质pH值在线检测与调控.
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关键词
PH传感器
栽培基质
延伸式栅极场效应晶体管
二氧化钛电极
pH值在线检测
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职称材料
面向栽培基质的二氧化钛电极EGFET pH传感器设计
被引量：
1
2
作者
张西良
高涵
+3 位作者
张家祺
徐云峰
陈成
陆海燕
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期743-748,共6页
针对农业生产中栽培基质直接在线检测pH准确性差的问题,采用化学腐蚀法,制备出具有氢离子敏感特性和超亲水特性的二氧化钛(TiO_(2))电极,并且采用退火工艺以提高电极表面硬度;将TiO_(2)电极与金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)组合成基于...
针对农业生产中栽培基质直接在线检测pH准确性差的问题,采用化学腐蚀法,制备出具有氢离子敏感特性和超亲水特性的二氧化钛(TiO_(2))电极,并且采用退火工艺以提高电极表面硬度;将TiO_(2)电极与金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)组合成基于延伸式栅极场效应晶体管(EGFET)的pH传感器.测试得到传感器灵敏度为0.05063 V/pH,重复性试验的变异系数最大为0.0057.测试结果表明该传感器具有良好的灵敏度、重复性和稳定性.选取4种典型栽培基质进行pH在线检测应用试验,pH检测误差的绝对值最大为0.18,经过温度补偿后误差的绝对值最大为0.11;使用后电极表面的亲水性依旧保持良好.应用试验结果表明,该传感器适用于栽培基质pH在线检测.
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关键词
PH传感器
二氧化钛电极
延伸式栅极场效应晶体管
栽培基质
pH在线检测
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职称材料
题名
EGFET pH传感器及栽培基质pH值在线检测系统
1
作者
张西良
张家祺
谢飞洋
谷加辉
胡帅
徐云峰
机构
江苏大学机械工程学院
出处
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025年第10期1064-1071,1080,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(32071900)。
文摘
针对农业生产中栽培基质pH值在线检测准确性差的问题,采用化学腐蚀法制备TiO_(2)电极作为pH传感器的工作电极,设计并制作了一种基于延伸式栅极场效应晶体管(extended-gate field-effect transistor,EGFET)的pH传感器及栽培基质pH值在线检测系统.该系统硬件主要包括电源电路、EGFET传感器电路、信号处理电路、电压跟随电路、主控电路等.主控电路以STM32芯片为核心,ESP8266模块作为辅助,包括UART、ⅡC等接口电路.系统软件主要包括主控程序、物联网平台与用户端APP程序等.系统依托阿里云物联网平台与手机端APP进行远程异地交互,实现对栽培基质pH值异地在线检测.对基于EGFET与传统电位法的pH传感器响应性能对比测试得到:基于EGFET的pH传感器响应时间、漂移、迟滞和线性度等性能均有不同程度的提升.通过对相对质量含水率71.4%的栽培基质应用试验得到:基于EGFET传感器在线检测系统pH值在线检测相对误差最大约为2.63%,相较于传统电位法传感器,相对误差降低16.51%,其应用有助于促进栽培基质pH值在线检测与调控.
关键词
PH传感器
栽培基质
延伸式栅极场效应晶体管
二氧化钛电极
pH值在线检测
Keywords
pH sensor
culture substrate
extended-gate field-effect transistor
TiO 2 electrode
online pH detection
分类号
S237 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
面向栽培基质的二氧化钛电极EGFET pH传感器设计
被引量：
1
2
作者
张西良
高涵
张家祺
徐云峰
陈成
陆海燕
机构
江苏大学机械工程学院
无锡职业技术学院机械工程学院
中国农业机械化科学研究院集团有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期743-748,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(32071900)
江苏省博士后科研资助计划项目(2021K086A)。
文摘
针对农业生产中栽培基质直接在线检测pH准确性差的问题,采用化学腐蚀法,制备出具有氢离子敏感特性和超亲水特性的二氧化钛(TiO_(2))电极,并且采用退火工艺以提高电极表面硬度;将TiO_(2)电极与金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)组合成基于延伸式栅极场效应晶体管(EGFET)的pH传感器.测试得到传感器灵敏度为0.05063 V/pH,重复性试验的变异系数最大为0.0057.测试结果表明该传感器具有良好的灵敏度、重复性和稳定性.选取4种典型栽培基质进行pH在线检测应用试验,pH检测误差的绝对值最大为0.18,经过温度补偿后误差的绝对值最大为0.11;使用后电极表面的亲水性依旧保持良好.应用试验结果表明,该传感器适用于栽培基质pH在线检测.
关键词
PH传感器
二氧化钛电极
延伸式栅极场效应晶体管
栽培基质
pH在线检测
Keywords
pH sensor
titanium dioxide electrode
extended gate field effect transistor
cultivation substrate
pH online detection
分类号
S237 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
EGFET pH传感器及栽培基质pH值在线检测系统
张西良
张家祺
谢飞洋
谷加辉
胡帅
徐云峰
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
面向栽培基质的二氧化钛电极EGFET pH传感器设计
张西良
高涵
张家祺
徐云峰
陈成
陆海燕
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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