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MEMS负电晕放电气体传感器
被引量:
2
1
作者
张金英
杨天辰
+3 位作者
何秀丽
高晓光
贾建
李建平
《微纳电子技术》
北大核心
2016年第8期508-514,共7页
设计并制备了一种基于负电晕放电原理及微机电系统(MEMS)技术的多针-板型气体传感器。研究了电极间距对传感器放电特性的影响,综合考虑起晕电压、信号输出范围及稳定放电范围,优化电极间距为120μm。测试了传感器在体积分数均为6×1...
设计并制备了一种基于负电晕放电原理及微机电系统(MEMS)技术的多针-板型气体传感器。研究了电极间距对传感器放电特性的影响,综合考虑起晕电压、信号输出范围及稳定放电范围,优化电极间距为120μm。测试了传感器在体积分数均为6×10^(-4)的乙酸、异丙醇、乙醇和丙酮四种有机气体中的放电特性,传感器对乙酸气体响应最灵敏。测试了传感器在-0.91 kV放电电压下对乙酸气体的敏感特性。结果表明,该传感器对不同体积分数的乙酸气体的响应具有较好的线性关系,对体积分数为10^(-6)的乙酸气体的响应约为0.61 mV,理论检测限(三倍噪声)约为1.2×10^(-5)。传感器对乙酸气体响应灵敏度高、重复性好。
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关键词
微电子机械系统(MEMS)
气体传感器
硅尖阵列
负电晕放电
多针-板结构
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职称材料
ZnO修饰多针-板结构负电晕放电气体传感器
被引量:
1
2
作者
杨天辰
张金英
+3 位作者
何秀丽
高晓光
贾建
李建平
《微纳电子技术》
北大核心
2017年第7期458-464,共7页
基于负电晕放电原理的气体传感器利用局部高压电场将目标气体电离,根据电离特性对气体进行识别。采用MEMS技术制备硅尖阵列电极,利用电喷ZnO纳米颗粒对电极表面进行修饰,结合金平板正电极构建了多针-板结构电晕放电气体传感器。研究了...
基于负电晕放电原理的气体传感器利用局部高压电场将目标气体电离,根据电离特性对气体进行识别。采用MEMS技术制备硅尖阵列电极,利用电喷ZnO纳米颗粒对电极表面进行修饰,结合金平板正电极构建了多针-板结构电晕放电气体传感器。研究了电极间距对传感器负电晕放电特性的影响,综合考虑起晕电压、信号输出范围及稳定放电范围,优化电极间距为100μm。测试了在-0.70 kV放电电压下传感器对乙酸气体的敏感特性。该传感器对乙酸气体的响应灵敏度约为1.05 mV/10-6,理论检测限(三倍噪声)约为8.6×10-6,测试范围内传感器响应同乙酸气体体积分数近似呈线性关系。实验结果表明,ZnO纳米颗粒修饰减小了放电尖端曲率半径,增加了放电尖端个数,消除了硅尖阵列之间高度和顶端曲率半径的差异,从而有效降低了起晕电压,提高了传感器对乙酸气体响应灵敏度及电晕放电的稳定性。
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关键词
负电晕放电
微电子机械系统(MEMS)
硅尖阵列
ZnO修饰
气体传感器
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职称材料
单针–板结构负电晕放电器件特性研究
被引量:
3
3
作者
陈硕
张金英
+2 位作者
杨天辰
李璐
郑天祥
《智能电网》
2017年第8期812-816,共5页
基于电晕放电原理的气体传感器利用局部高电场将样本气体电离,根据电离特性进行气体识别。宏观尺度下的电晕放电特性研究较多,但对于微尺度下的电晕放电特性研究尚未深入。以直径为20μm的镍铬丝作为放电电极,搭建了单针–板结构电晕放...
基于电晕放电原理的气体传感器利用局部高电场将样本气体电离,根据电离特性进行气体识别。宏观尺度下的电晕放电特性研究较多,但对于微尺度下的电晕放电特性研究尚未深入。以直径为20μm的镍铬丝作为放电电极,搭建了单针–板结构电晕放电器件,研究其在不同间距下的放电过程。实验结果表明:当电极间距d≤0.2 mm时,放电直接发展为火花放电;当电极间距d≥0.5 mm时,初始阶段放电不稳定;随放电电压的增大,输出信号由低频率脉冲阶段逐渐转变为稳定电晕放电,且电极间距越大,起晕电压越高,不稳定电晕阶段越短,初始阶段脉冲幅值越小。以上结果为微尺度下负电晕放电气体传感器的研究提供了理论依据。
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关键词
单针–板结构
负电晕放电
电极间距
气体传感器
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职称材料
基于负电晕放电原理的MEMS SF_6气体传感器研究
被引量:
2
4
作者
陈硕
张金英
+1 位作者
李璐
郑天祥
《智能电网》
2016年第6期618-622,共5页
作为高压、特高压领域几乎唯一的绝缘和灭弧介质,SF6的泄漏对电力设备的安全运行和电力系统的稳定可靠造成威胁,而且还会造成人员伤害和大气污染的恶性后果。因此,电力设备对电气设备中SF6气体泄漏的监测必不可少。主要阐述基于负电晕...
作为高压、特高压领域几乎唯一的绝缘和灭弧介质,SF6的泄漏对电力设备的安全运行和电力系统的稳定可靠造成威胁,而且还会造成人员伤害和大气污染的恶性后果。因此,电力设备对电气设备中SF6气体泄漏的监测必不可少。主要阐述基于负电晕放电原理的SF6传感器的基本原理、器件结构及性能;分析基于MEMS技术的微型SF6传感器的发展现状;设计制备MEMS SF6基本原理传感器的硅基微电极阵列,其中硅尖阵列间距为55μm,高度约为16μm,顶端曲率半径约为150 nm。基于以上微电极阵列组装负电晕放电器件并测试其伏安特性,验证其电晕放电趋势,可用于SF6气体检测。
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关键词
负电晕放电
SF6传感器
微机电系统
微电极阵列
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职称材料
磁场对电晕放电极间区域的影响
被引量:
2
5
作者
米俊锋
詹小平
+1 位作者
杜胜男
董美
《辽宁石油化工大学学报》
CAS
2013年第3期88-91,共4页
通过用两种磁场形式影响负电晕放电,研究了磁场对负电晕放电不同区域的影响。研究表明:磁场的应用可改变电晕区的放电强度,增加放电电流;磁场对荷电区的影响并不能改变放电电流的大小,揭示了放电电流增加的原因;磁场的应用加强电晕区内...
通过用两种磁场形式影响负电晕放电,研究了磁场对负电晕放电不同区域的影响。研究表明:磁场的应用可改变电晕区的放电强度,增加放电电流;磁场对荷电区的影响并不能改变放电电流的大小,揭示了放电电流增加的原因;磁场的应用加强电晕区内的电场强度,所以磁场的应用可使负电晕放电的起晕电压降低。
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关键词
负电晕放电
电晕
区
荷电区
电离
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职称材料
极雾化负电晕技术及其在厨房油烟净化中的应用
被引量:
2
6
作者
孙炳海
《暖通空调》
北大核心
2005年第8期73-74,85,共3页
介绍了极雾化负电晕放电的实验装置,分析了雾化机理、电晕的放电特性及电晕放电对粉尘的捕集原理。实际检测数据表明,该实验装置的净化结果各项指标均符合标准要求。
关键词
极雾化
负
电晕
荷电液滴
放电
特性
静电除尘
负电晕放电
雾化机理
油烟净化
应用
厨房
技术
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职称材料
题名
MEMS负电晕放电气体传感器
被引量:
2
1
作者
张金英
杨天辰
何秀丽
高晓光
贾建
李建平
机构
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
中国科学院大学
出处
《微纳电子技术》
北大核心
2016年第8期508-514,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61471341)
文摘
设计并制备了一种基于负电晕放电原理及微机电系统(MEMS)技术的多针-板型气体传感器。研究了电极间距对传感器放电特性的影响,综合考虑起晕电压、信号输出范围及稳定放电范围,优化电极间距为120μm。测试了传感器在体积分数均为6×10^(-4)的乙酸、异丙醇、乙醇和丙酮四种有机气体中的放电特性,传感器对乙酸气体响应最灵敏。测试了传感器在-0.91 kV放电电压下对乙酸气体的敏感特性。结果表明,该传感器对不同体积分数的乙酸气体的响应具有较好的线性关系,对体积分数为10^(-6)的乙酸气体的响应约为0.61 mV,理论检测限(三倍噪声)约为1.2×10^(-5)。传感器对乙酸气体响应灵敏度高、重复性好。
关键词
微电子机械系统(MEMS)
气体传感器
硅尖阵列
负电晕放电
多针-板结构
Keywords
micro-electromechanical system(MEMS)
gas sensor
silicon tip array
negative corona discharge
multi-pin plate structure
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
ZnO修饰多针-板结构负电晕放电气体传感器
被引量:
1
2
作者
杨天辰
张金英
何秀丽
高晓光
贾建
李建平
机构
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
中国科学院大学
出处
《微纳电子技术》
北大核心
2017年第7期458-464,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61271148)
文摘
基于负电晕放电原理的气体传感器利用局部高压电场将目标气体电离,根据电离特性对气体进行识别。采用MEMS技术制备硅尖阵列电极,利用电喷ZnO纳米颗粒对电极表面进行修饰,结合金平板正电极构建了多针-板结构电晕放电气体传感器。研究了电极间距对传感器负电晕放电特性的影响,综合考虑起晕电压、信号输出范围及稳定放电范围,优化电极间距为100μm。测试了在-0.70 kV放电电压下传感器对乙酸气体的敏感特性。该传感器对乙酸气体的响应灵敏度约为1.05 mV/10-6,理论检测限(三倍噪声)约为8.6×10-6,测试范围内传感器响应同乙酸气体体积分数近似呈线性关系。实验结果表明,ZnO纳米颗粒修饰减小了放电尖端曲率半径,增加了放电尖端个数,消除了硅尖阵列之间高度和顶端曲率半径的差异,从而有效降低了起晕电压,提高了传感器对乙酸气体响应灵敏度及电晕放电的稳定性。
关键词
负电晕放电
微电子机械系统(MEMS)
硅尖阵列
ZnO修饰
气体传感器
Keywords
negative corona discharge
micro-electromechanical system(MEMS)
silicon tip array
ZnO modification
gas sensor
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
单针–板结构负电晕放电器件特性研究
被引量:
3
3
作者
陈硕
张金英
杨天辰
李璐
郑天祥
机构
全球能源互联网研究院
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
出处
《智能电网》
2017年第8期812-816,共5页
文摘
基于电晕放电原理的气体传感器利用局部高电场将样本气体电离,根据电离特性进行气体识别。宏观尺度下的电晕放电特性研究较多,但对于微尺度下的电晕放电特性研究尚未深入。以直径为20μm的镍铬丝作为放电电极,搭建了单针–板结构电晕放电器件,研究其在不同间距下的放电过程。实验结果表明:当电极间距d≤0.2 mm时,放电直接发展为火花放电;当电极间距d≥0.5 mm时,初始阶段放电不稳定;随放电电压的增大,输出信号由低频率脉冲阶段逐渐转变为稳定电晕放电,且电极间距越大,起晕电压越高,不稳定电晕阶段越短,初始阶段脉冲幅值越小。以上结果为微尺度下负电晕放电气体传感器的研究提供了理论依据。
关键词
单针–板结构
负电晕放电
电极间距
气体传感器
Keywords
single needle-plate structure
negative corona discharge
electrode distance
gas sensor
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于负电晕放电原理的MEMS SF_6气体传感器研究
被引量:
2
4
作者
陈硕
张金英
李璐
郑天祥
机构
国网智能电网研究院
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
出处
《智能电网》
2016年第6期618-622,共5页
文摘
作为高压、特高压领域几乎唯一的绝缘和灭弧介质,SF6的泄漏对电力设备的安全运行和电力系统的稳定可靠造成威胁,而且还会造成人员伤害和大气污染的恶性后果。因此,电力设备对电气设备中SF6气体泄漏的监测必不可少。主要阐述基于负电晕放电原理的SF6传感器的基本原理、器件结构及性能;分析基于MEMS技术的微型SF6传感器的发展现状;设计制备MEMS SF6基本原理传感器的硅基微电极阵列,其中硅尖阵列间距为55μm,高度约为16μm,顶端曲率半径约为150 nm。基于以上微电极阵列组装负电晕放电器件并测试其伏安特性,验证其电晕放电趋势,可用于SF6气体检测。
关键词
负电晕放电
SF6传感器
微机电系统
微电极阵列
Keywords
negative corona discharge
SF6 sensor
MEMS
micro-electrode array
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
磁场对电晕放电极间区域的影响
被引量:
2
5
作者
米俊锋
詹小平
杜胜男
董美
机构
辽宁石油化工大学石油天然气工程学院
成都理工大学工程技术学院
出处
《辽宁石油化工大学学报》
CAS
2013年第3期88-91,共4页
文摘
通过用两种磁场形式影响负电晕放电,研究了磁场对负电晕放电不同区域的影响。研究表明:磁场的应用可改变电晕区的放电强度,增加放电电流;磁场对荷电区的影响并不能改变放电电流的大小,揭示了放电电流增加的原因;磁场的应用加强电晕区内的电场强度,所以磁场的应用可使负电晕放电的起晕电压降低。
关键词
负电晕放电
电晕
区
荷电区
电离
Keywords
Negative corona discharge
Corona zone
Charging region
Ionization
分类号
TE08 [石油与天然气工程]
X513 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
极雾化负电晕技术及其在厨房油烟净化中的应用
被引量:
2
6
作者
孙炳海
机构
平顶山工学院
出处
《暖通空调》
北大核心
2005年第8期73-74,85,共3页
文摘
介绍了极雾化负电晕放电的实验装置,分析了雾化机理、电晕的放电特性及电晕放电对粉尘的捕集原理。实际检测数据表明,该实验装置的净化结果各项指标均符合标准要求。
关键词
极雾化
负
电晕
荷电液滴
放电
特性
静电除尘
负电晕放电
雾化机理
油烟净化
应用
厨房
技术
Keywords
polar atomization corona, charged liquid drop, discharge characteristic, electrostatic dust removal
分类号
TU834 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
MEMS负电晕放电气体传感器
张金英
杨天辰
何秀丽
高晓光
贾建
李建平
《微纳电子技术》
北大核心
2016
2
在线阅读
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职称材料
2
ZnO修饰多针-板结构负电晕放电气体传感器
杨天辰
张金英
何秀丽
高晓光
贾建
李建平
《微纳电子技术》
北大核心
2017
1
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职称材料
3
单针–板结构负电晕放电器件特性研究
陈硕
张金英
杨天辰
李璐
郑天祥
《智能电网》
2017
3
在线阅读
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职称材料
4
基于负电晕放电原理的MEMS SF_6气体传感器研究
陈硕
张金英
李璐
郑天祥
《智能电网》
2016
2
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职称材料
5
磁场对电晕放电极间区域的影响
米俊锋
詹小平
杜胜男
董美
《辽宁石油化工大学学报》
CAS
2013
2
在线阅读
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职称材料
6
极雾化负电晕技术及其在厨房油烟净化中的应用
孙炳海
《暖通空调》
北大核心
2005
2
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职称材料
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