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电流型氮氧化物传感器主泵腔室结构分析与优化
1
作者 俞凯戈 蒋晓晴 +3 位作者 程振乾 陈敏 简家文 邹杰 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第11期23-27,共5页
本文阐述了氮氧化物(NOx)传感器主泵的结构机理,并利用COMSOL Multiphysics软件对主泵模型进行有限元分析(FEA),研究了腔室(第一扩散气道和第一空腔)不同尺寸对主泵泵氧效率的影响,并进行了结构尺寸优化。结果显示:第一扩散气道和第一... 本文阐述了氮氧化物(NOx)传感器主泵的结构机理,并利用COMSOL Multiphysics软件对主泵模型进行有限元分析(FEA),研究了腔室(第一扩散气道和第一空腔)不同尺寸对主泵泵氧效率的影响,并进行了结构尺寸优化。结果显示:第一扩散气道和第一空腔尺寸的改变会对第一空腔内的氧气(O2)浓度产生影响。优化后主泵模型的第一空腔内O2浓度最大差异值从初始的6460.8×10^(-6)降低至245.7×10^(-6),降幅达26.3倍,显著提高了主泵的泵氧效率,为后续NOx的精确测量提供了保障。优化后的主泵模型泵氧响应时间略有增加,最长为0.38 s,但该时长对NOx传感器整个工作响应时间影响不大。 展开更多
关键词 氮氧化物传感器 主泵 第一空腔内氧气浓度 泵氧效率 有限元分析
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基于半导体异质结构的二氧化氮传感器研究进展
2
作者 先思维 王光伟 张鹏 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期1-5,11,共6页
半导体复合形成的p-n型、n-n型和p-p型异质结构可促进载流子(电子或空穴)跨越结界面迁移,使结界处受电子耗尽层或空穴积累层变化的影响而出现势垒区范围扩大或缩小。基于这些异质结构的二氧化氮(NO_(2))传感器不但响应值大幅提升,而且... 半导体复合形成的p-n型、n-n型和p-p型异质结构可促进载流子(电子或空穴)跨越结界面迁移,使结界处受电子耗尽层或空穴积累层变化的影响而出现势垒区范围扩大或缩小。基于这些异质结构的二氧化氮(NO_(2))传感器不但响应值大幅提升,而且灵敏度、选择性、稳定性、检测限和运行温度显著改善,在NO_(2)检测领域表现出明显优势。可基于金属氧化物、过渡金属硫属化合物和其他半导体构建异质结构NO_(2)传感器,根据这些传感器的响应规律,可望通过材料和结构设计调控载流子迁移效率和效果,研制出性能更佳的NO_(2)传感器,在NO_(2)检测中发挥出更大的应用价值。 展开更多
关键词 半导体 异质结构 二氧化氮传感器 载流子 响应
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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
3
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
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基于rGO/Fe_(2)O_(3)材料的高灵敏度高选择性乙烯传感器研究
4
作者 周柯 罗宗昌 +4 位作者 孙建海 周天烨 牛致远 韩方源 张龙飞 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期1-3,14,共4页
文中通过水热法合成了一种rGO/Fe_(2)O_(3)复合材料,经实验测试表明在500℃的工作温度下,材料对乙烯有良好的选择性、快速的响应时间(7 s)和线性度,在多次测试过程中传感器响应可以恢复到初始值,具有较高的稳定性。该传感器可以应用于... 文中通过水热法合成了一种rGO/Fe_(2)O_(3)复合材料,经实验测试表明在500℃的工作温度下,材料对乙烯有良好的选择性、快速的响应时间(7 s)和线性度,在多次测试过程中传感器响应可以恢复到初始值,具有较高的稳定性。该传感器可以应用于变压器运行状态检测等需要检测乙烯气体的情况。 展开更多
关键词 金属氧化物半导体传感器 MEMS传感器 乙烯气体检测 变压器故障检测
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矿用一氧化碳传感器的设计 被引量：13
5
作者 李俊红 崔艳 李长青 《工矿自动化》 北大核心 2007年第1期65-68,共4页
文章介绍了一种以单片机AT89C52为核心的矿用一氧化碳传感器的工作原理及其软、硬件设计。该传感器可以连续地将井下气体浓度信号转换成标准频率信号传送给上位机,并具有实时显示浓度值、超限声光报警、频率信号输出等功能,适宜于井下... 文章介绍了一种以单片机AT89C52为核心的矿用一氧化碳传感器的工作原理及其软、硬件设计。该传感器可以连续地将井下气体浓度信号转换成标准频率信号传送给上位机,并具有实时显示浓度值、超限声光报警、频率信号输出等功能,适宜于井下需设置一氧化碳传感器的场所固定使用。 展开更多
关键词 矿井 一氧化碳传感器 红外遥控 单片机 AT89C52
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金属氧化膜传感器在食品风味和质量中的应用研究 被引量：3
6
作者 范远景 郑志 +1 位作者 王军辉 罗建平 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期226-229,共4页
研究以食品风味为内容的分类分析和质量鉴别。应用多元组合型金属氧化膜感测器FOX3000 Electronic NoseSystem对59种茶叶、5种咖啡等嗜好性饮料进行“非破坏性”检测,将获得的感测数据应用主成分分析和判别分析方法进行茶叶样品分类识... 研究以食品风味为内容的分类分析和质量鉴别。应用多元组合型金属氧化膜感测器FOX3000 Electronic NoseSystem对59种茶叶、5种咖啡等嗜好性饮料进行“非破坏性”检测,将获得的感测数据应用主成分分析和判别分析方法进行茶叶样品分类识别,5种咖啡采用湿度和温度不同贮藏处理后再经检测,对其品质质量变化对比分析。分析结果显示不仅可以进行茶业类别区分,也可以区分产地、贮藏条件等与茶叶、咖啡质量有关联的品质影响因素。金属氧化膜传感器除在应用于食品风味类型的识别,还能够进一步推广应用于具有风味表现的食品质量鉴别与识别。 展开更多
关键词 金属氧化膜传感器 茶叶 咖啡 分类 质量
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基于金属氧化物气体传感器的气味罗盘的实验分析研究 被引量：5
7
作者 陈立伟 杨建华 崔博 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1532-1535,共4页
设计一种由TGS2620金属氧化物气体传感器构建的气味罗盘系统。研制了气味罗盘的信号采样系统及辅助电路。在点气源及平流环境下对该系统进行了360°静态气源定位实验,提取传感器阻值响应比为特征量,并论证了该特征量与罗盘偏转角度... 设计一种由TGS2620金属氧化物气体传感器构建的气味罗盘系统。研制了气味罗盘的信号采样系统及辅助电路。在点气源及平流环境下对该系统进行了360°静态气源定位实验,提取传感器阻值响应比为特征量,并论证了该特征量与罗盘偏转角度α的对应关系。实验表明气味罗盘对相差30°方向的气源据有较大的响应差,以响应比值为特征量进行分析能够排除同类型传感器个体差异对分析结果的影响。 展开更多
关键词 气源定位 气味罗盘 金属氧化物气体传感器 平流
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一种基于自适应温度调制模式的金属氧化物气体传感器 被引量：4
8
作者 朱斌 殷晨波 +1 位作者 张子立 杨柳 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期61-65,共5页
通过分析温度对金属氧化物气体传感器性能影响的过程,提出一种自适应温度调制模式的传感器气敏性能研究方法,着重阐述自适应温度调制模式的工作原理,设计以气敏单元电阻值为反馈信号的传感器闭环控制加热电路,借助于电路模拟方法,获取... 通过分析温度对金属氧化物气体传感器性能影响的过程,提出一种自适应温度调制模式的传感器气敏性能研究方法,着重阐述自适应温度调制模式的工作原理,设计以气敏单元电阻值为反馈信号的传感器闭环控制加热电路,借助于电路模拟方法,获取在不同气体下传感器温度响应曲线。结果表明:在相同的计数长度k和不同气体组分下,温度响应曲线各不相同。以H2为例,传感器的温度范围为140～220℃,传感器温度变化周期为800 ms,其中上升时间长度为300ms,下降时间长度为500 ms,为定性分析气体种类和定量分析气体浓度提供了大量的传感器响应信息。 展开更多
关键词 温度调制 金属氧化物气体传感器 热分析 闭环电路 电路模拟
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基于MISFET结构的Pt-NiO混合敏感膜溶解二氧化碳传感器的研究 被引量：3
9
作者 岳钊 牛文成 +2 位作者 谢林宏 权伍明 罗翀 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1203-1206,共4页
应用碳糊成膜方法,设计一种基于MISFET结构Pt-NiO混合敏感膜的新型溶解二氧化碳传感器.文中对器件进行了测量,给出了不同工作点下器件输出电压变化量△Vrs随着溶解二氧化碳浓度变化的响应曲线.实验结果表明,室温下基于MISFET结构的Pt-Ni... 应用碳糊成膜方法,设计一种基于MISFET结构Pt-NiO混合敏感膜的新型溶解二氧化碳传感器.文中对器件进行了测量,给出了不同工作点下器件输出电压变化量△Vrs随着溶解二氧化碳浓度变化的响应曲线.实验结果表明,室温下基于MISFET结构的Pt-NiO混合敏感膜对溶解二氧化碳有很好的敏感性. 展开更多
关键词 溶解二氧化碳传感器 Pt-NiO混合敏感膜 MISFET结构
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基于RBF神经网络的红外二氧化碳传感器数学模型 被引量：18
10
作者 张广军 武晓利 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期72-74,98,共4页
介绍了红外二氧化碳传感机理和 RBF(Redial Basic Function)神经网络 ,并将带遗忘因子的梯度下降法应用于 RBF神经网络的参数调整。利用 RBF网络良好的非线性映射能力以及学习、泛化能力 ,通过采用高精度样本数据训练 RBF网络 ,最终建... 介绍了红外二氧化碳传感机理和 RBF(Redial Basic Function)神经网络 ,并将带遗忘因子的梯度下降法应用于 RBF神经网络的参数调整。利用 RBF网络良好的非线性映射能力以及学习、泛化能力 ,通过采用高精度样本数据训练 RBF网络 ,最终建立起了基于 RBF神经网络的红外二氧化碳传感器数学模型。实验结果表明 ,该模型具有较高的精度。 展开更多
关键词 红外二氧化碳传感器 数学模型 RBF神经网络 测量精度 人工神经网络
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氧化锆氧传感器中的银电极研究 被引量：5
11
作者 杨欣 汪波 夏风 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第1期36-38,共3页
用铂浆和银浆通过涂覆、焙烧工序在ZrO2 电解质片上制备铂和银电极 ,在 4 0 0～ 6 0 0℃、大气条件下用“三电极”法测取了这些电极的极化曲线 ,发现铂、银电极有近乎相同的极化规律 ,银电极的极化倾向大于铂电极。由此建议 ,在工作温... 用铂浆和银浆通过涂覆、焙烧工序在ZrO2 电解质片上制备铂和银电极 ,在 4 0 0～ 6 0 0℃、大气条件下用“三电极”法测取了这些电极的极化曲线 ,发现铂、银电极有近乎相同的极化规律 ,银电极的极化倾向大于铂电极。由此建议 ,在工作温度不太低、工作电流很小条件使用的ZrO2 气体氧传感器 ,可考虑采用银作电极材料。 展开更多
关键词 银电极 氧化锆氧传感器 多孔铂膜 极化倾向
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一种光纤化学二氧化碳传感器的研制 被引量：6
12
作者 鲁中明 戴民汉 +1 位作者 许昆明 陈进顺 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第11期38-43,共6页
研究开发了一种基于指示剂的二氧化碳光纤化学传感器,采用具有高气体可透过性和低折射率的无定型聚四氟乙烯(Teflon AF)材料作为液芯波导管,高灵敏度微型CCD分光光度计作为检测器,溴百里酚蓝(BTB,bromothymol blue)和Na2CO3为指示剂缓... 研究开发了一种基于指示剂的二氧化碳光纤化学传感器,采用具有高气体可透过性和低折射率的无定型聚四氟乙烯(Teflon AF)材料作为液芯波导管,高灵敏度微型CCD分光光度计作为检测器,溴百里酚蓝(BTB,bromothymol blue)和Na2CO3为指示剂缓冲溶液。在0～194 ppm的CO2浓度范围内,传感器最佳精度为±1.21ppm,响应时间(99％)约为2 min。传感器具有体积小,能耗低等特点,适于现场长期自动监测。 展开更多
关键词 光纤化学二氧化碳传感器 指示剂 聚四氟乙烯 液芯波导管 溴百里酚蓝 NA2CO3
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新型高性能红外二氧化碳传感器 被引量：11
13
作者 张广军 武晓利 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期540-544,共5页
介绍了红外二氧化碳传感机理,提出了一种新型空间双光束测量结构,并基于RBF神经网络建立了传感器数学模型。为了提高传感器动态特性,设计了动态补偿滤波器,研制成功一种新型高性能传感器。实验结果表明,上述技术有效地提高了传感器的精... 介绍了红外二氧化碳传感机理,提出了一种新型空间双光束测量结构,并基于RBF神经网络建立了传感器数学模型。为了提高传感器动态特性,设计了动态补偿滤波器,研制成功一种新型高性能传感器。实验结果表明,上述技术有效地提高了传感器的精度、实时性及可靠性。 展开更多
关键词 高性能 红外 二氧化碳传感器 数学模型 RBF神经网络 动态补偿滤波器 双光束测量结构
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红外二氧化碳传感器测量精度试验研究 被引量：3
14
作者 钱力 刘力涛 +2 位作者 黄刚 杨京松 傅巍 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第11期57-60,72,共5页
研究在单光束双波长结构的红外二氧化碳传感器中,利用参比信号对传感器测量精度的改善。设计了专项试验,分别对传感器进行标定、温度补偿和压力补偿,通过分析传感器在无参比信号、有参比信号和有温度压力补偿信号3种情况下的精度误差,... 研究在单光束双波长结构的红外二氧化碳传感器中,利用参比信号对传感器测量精度的改善。设计了专项试验,分别对传感器进行标定、温度补偿和压力补偿,通过分析传感器在无参比信号、有参比信号和有温度压力补偿信号3种情况下的精度误差,总结得出利用参比信号可以提高红外二氧化碳传感器测量精度。最后,针对环境压力变化范围较大的使用工况,提出采用分段压力补偿模型提高红外二氧化碳传感器测量精度。 展开更多
关键词 红外二氧化碳传感器 单光束双波长 参比信号 温度压力补偿
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氧化锆氧传感器电极电化学性能研究 被引量：6
15
作者 罗志安 肖建中 《武汉科技大学学报》 CAS 2008年第4期386-389,共4页
采用不同的材料和工艺制备氧化锆氧传感器的电极,研究并分析了各种试验条件下电极的电化学阻抗谱。试验结果表明,氧传感器电极材料与处理工艺对电极电化学性能有很大影响,并由此得到合适的电极制备和处理工艺。
关键词 电极 氧化锆氧传感器 电化学阻抗谱
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La_(0.7)Sr_(0.3)NiO_3/壳聚糖/聚吡咯/牛血红蛋白修饰玻碳电极的制备及构建过氧化氢传感器 被引量：1
16
作者 储艳文 林生岭 +3 位作者 郑佩 郭寅丹 龙丹 万勇 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B02期47-49,61,共4页
在玻碳电极上修饰一层表面均匀的聚吡咯膜，然后利用钙钛矿和壳聚糖的复合膜来固定牛血红蛋白（Hb），制备出性能良好的过氧化氢生物传感器。采用循环伏安（CV）和扫描电镜对修饰电极进行了表征。该传感器对H2O2具有好的催化响应，且响... 在玻碳电极上修饰一层表面均匀的聚吡咯膜，然后利用钙钛矿和壳聚糖的复合膜来固定牛血红蛋白（Hb），制备出性能良好的过氧化氢生物传感器。采用循环伏安（CV）和扫描电镜对修饰电极进行了表征。该传感器对H2O2具有好的催化响应，且响应快。在优化的实验条件下，所制备的传感器对H2O2的线性范围为7．0×10^-6～1．5×10^-3mol／L，检测限为9．0×10^-8mol／L． 展开更多
关键词 聚吡咯 La0.7Sr0.3NiO3 壳聚糖 牛血红蛋白 过氧化氢传感器
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二氧化锆氧传感器的零电位 被引量：1
17
作者 罗志安 钱晓良 +1 位作者 孙尧卿 耿卫芹 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第9期14-17,共4页
设计、制作了一套氧传感器及测试装置。通过在不同情况下测量其零电位,来研究传感器温度、内外电极温差、气体流量和电极对零电位的影响。并在此基础上进行了物理化学和电化学的理论分析,确定了原电池温度不均匀是影响零电位的主要因素。
关键词 二氧化锆氧传感器 零电位 铂电极 影响因素
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一氧化碳传感器综合优化布置模型研究 被引量：1
18
作者 梁双华 汪云甲 魏连江 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第1期69-73,共5页
针对易自燃矿井依据现行安全规程规范布置的一氧化碳传感器存在预警风险缺陷问题,提出了兼顾一氧化碳高风险点和监测覆盖范围的布置方式。借助图论和集合覆盖理论建立综合优化布置模型,定义目标函数和约束条件,利用列减少—蚁群算法进... 针对易自燃矿井依据现行安全规程规范布置的一氧化碳传感器存在预警风险缺陷问题,提出了兼顾一氧化碳高风险点和监测覆盖范围的布置方式。借助图论和集合覆盖理论建立综合优化布置模型,定义目标函数和约束条件,利用列减少—蚁群算法进行优化求解,针对模型中含有已知必选布置点的约束条件,采用列减少算法约简原始监测覆盖矩阵,再利用蚁群算法求解最小全覆盖监测点集合,以矿井胶带机巷一氧化碳最短有效报警时间14. 25 min为监测有效级,进行了仿真实验。结果表明:依据安全规程规范布置的一氧化碳传感器基本能够满足矿井工程实际的要求。 展开更多
关键词 一氧化碳传感器 矿井通风网络 集合覆盖理论 蚁群算法 监测有效级
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用于煤矿热动力灾害监测的一氧化碳传感器 被引量：8
19
作者 姜萌 冯文彬 +2 位作者 高慧 张蒙 孟祥宁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期793-799,共7页
煤矿热动力灾害主要分为瓦斯爆炸和煤自燃2种情况,在采空区2种灾害并非单独存在。煤自燃产生的一氧化碳含量较低,需要高灵敏度在线监测,而瓦斯爆炸预警需要满足快速响应和大量程。可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)采用窄线宽激光器,选择... 煤矿热动力灾害主要分为瓦斯爆炸和煤自燃2种情况,在采空区2种灾害并非单独存在。煤自燃产生的一氧化碳含量较低,需要高灵敏度在线监测,而瓦斯爆炸预警需要满足快速响应和大量程。可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)采用窄线宽激光器,选择性更好,因此适用于复杂的井下环境。但面对复合灾害监测,一氧化碳的特征吸收峰在近红外波段线强较弱,容易被其他井下背景气体(乙烷、乙烯、二氧化碳、水汽)谱线覆盖,造成误报警。因此选择2330 nm波段的一氧化碳吸收峰,该波段一氧化碳吸收峰强度高,可以实现高灵敏度检测,其次水汽在该波段的吸收峰较弱,只要识别甲烷和一氧化碳即可避免干扰。根据高分辨率分子透射吸收数据库HITRAN,可查询并计算该波段一氧化碳特征峰的吸收系数,及相邻的甲烷特征峰的吸收系数。基于可调谐激光吸收光谱技术TDLAS,采用2330 nm激光器,相应波段小型气室和锁相模块研制一氧化碳传感器。测试该传感器性能,结果表明,一氧化碳的1σ检测限为2.14×10_(-7),3σ检测限为6.4×10_(-7)。测试0~5×10_(-4)内的线性度优于2%。充入不同谐波信号气体,控制流速为10 mL/min,刷新时间2 s,测试响应时间T_(90)为6 s。为实现井下复杂背景下的一氧化碳准确检测,笔者提出一种组分智能识别方法。增加激光器波长扫描范围,扫描一氧化碳和其相邻的甲烷谱线,同时获得背景气的组分和谐波信号信息,甲烷检测限为1×10_(-6),与HITRAN数据库计算结果相符。充入混合气进行验证,测试结果表明,该方法可以实现一氧化碳和甲烷组分识别,避免井下复杂气体作为背景的交叉干扰,同时可以实现对一氧化碳气体的快速、高灵敏度测量,满足复合灾害监测的需求。 展开更多
关键词 煤矿热动力灾害监测 一氧化碳传感器 可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS) 组分识别 混合气检测
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金属氧化物气体传感器阵列参数的讨论 被引量：1
20
作者 孙广清 王磊 《传感技术学报》 CAS CSCD 2003年第4期507-509,共3页
本文对金属氧化物气体传感器特性进行分析 ,提出传感器阵列的灵敏度矩阵与被测气体浓度矢量和传感器阵列中各传感器响应矢量间的夹角有关。
关键词 金属氧化物气体传感器 阵列参数 正交性 灵敏度 响应特性
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