声表面波气体传感器化学敏感膜研究进展
《分析仪器》2007年03期 声表面波气体传感器化学敏感膜研究进展 骆国芳;吕晖;曹丙庆;赵建军;潘勇 化学吸附敏感膜是声表面波(SAW)气体传感器的关键组成部分。本文介绍膜材料对化学蒸气的吸附原理及SAW传感器响应的理论计算方法;对敏感膜材料的研究现状作了综述,包括有机聚合物、超分子化合物、无机物膜材料、分子液晶以及生物分子;展望了膜材料的发展前景。【作者单位】:防化研究院;防化研究院;防化研究院;防化研究院;防化研究院 北京;102205;北京;102205;北京;102205;北京;102205;北京;102205【关键词】:声表面波;气体传感器;化学敏感膜;毒剂;爆炸物【分类号】:TP212.2【DOI】:CNKI:SUN:FXYQ.0.2007-03-003【正文快照】: 前言声表面波(surfaee aeoust......阅读全文
声学所建立声表面波气体传感器实时响应仿真模型
过去几十年里,气体传感器发展迅速,在许多领域中发挥了重要的作用。其中,声表面波气体传感器因其灵敏度高、几何尺寸小、装置相对简单、生产成本低等优点得到广泛应用。 以往关于声表面波气体传感器的研究主要集中在稳态响应机理方面,即在达到长时间稳定状态后,待测气体浓度与传感器输出之间的关系。而对于传感器
Sensors:新型声表面波温度传感器件问世
高温环境引起的热辐射损耗会导致传感器器件有较大的声波衰减,因此在这种环境下工作的传感器应具有足够大的品质因数(Q)且损耗较低。传统的有线有源传感器不能用于高温环境下的温度测量,而基于声表面波(surface acoustic wave,SAW)的无线无源温度传感器为此提供了良好的解决方案。 中
氢气传感器的技术现状
1、电化学型氢气传感器 电化学型氢气传感器是将化学信号转变为电信号从而实现氢气浓度检测的氢气传感器。 电化学型传感器由两个电极组成, 采用一个电极作为传感元件,另一个电极作为参考电极, 当氢气与传感电极发生电化学反应时,电极上的电荷传输或电气性质会发生改变,传感器通过检测相应物理量的变化实现
简述气敏传感器的工作原理
声波器件表面的波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用,或者是物理吸附),使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时,引起压电晶体的声表面波频率发生漂移;气体浓度不同,膜层
二氧化碳传感器的分类及原理
二氧化碳是一种无色无味的气体,它是大气重要组成成分之一。二氧化碳作为光合作用的主要反应物,其浓度大小直接关系到农作物的光合效率,决定着农作物的生长发育,成熟期,抗逆性,质量,产量等。但其含量过高除了会产生温室效应等多种影响,还会危害人类的健康。当浓度达到0.3%时人们会出现明显的头痛,达到4%-5%
研究人员开发出高灵敏度的声表面波氨气传感器
氨气是一种有毒易挥发且具有强刺激性的工业气体,作为化学原料广泛应用于化学工业、食品加工和医疗领域。痕量氨气的检测对于环境和人体健康保护以及工业生产安全防范具有重要意义。现有氨气传感技术存在工作温度高、选择性差及响应速度慢等方面的不足,难以满足实际应用需求。中科院声学所超声学实验室王文研究团队与中科院
油烟浓度监测探头的工作原理与安装方法
油烟浓度检测探头(油烟传感器)适用于餐厅、饭店、机关食堂等单位排放的烹饪油烟浓度监测用传感器。不同于传统油烟检测需要现场采样并取回实验室进行分析后才能得出油烟浓度数据,本油烟检测探头采用了专用的基于气敏组件的油烟传感技术,可以对油烟成分进行综合分析,从而得到量化、较准确的油烟浓度值,并可感知烟气温
中国科大在高频声表面波器件领域取得突破
自1965年叉指换能器(IDT)和声表面波(SAW)技术被发明以来,声表面波谐振器被广泛应用于2 GHz以下的中、低频无线通信。随着无线通信发展进入5G和6G,标准定义的新频段均在3 GHz以上,带宽均在500 MHz以上,这使得传统的SAW技术在高频、高品质因数、高机电耦合系数等方面遇到了发展
中国科大在高频声表面波器件领域取得突破
自1965年叉指换能器(IDT)和声表面波(SAW)技术被发明以来,声表面波谐振器被广泛应用于2 GHz以下的中、低频无线通信。随着无线通信发展进入5G和6G,标准定义的新频段均在3 GHz以上,带宽均在500 MHz以上,这使得传统的SAW技术在高频、高品质因数、高机电耦合系数等方面遇到了发展瓶颈
我国在高频声表面波器件领域取得重要突破
记者2月26日从中国科学技术大学获悉,该校微电子学院左成杰教授研究团队在世界上首次提出并实现了一种新型的耦合剪切模态声表面波谐振器,利用两个不同方向的剪切压电系数相互耦合,在5GHz高频实现了高达34%的机电耦合系数,以及高达650的品质因数(Q值)。相关成果论文日前发表在电子器件领域期刊《IE
气体传感器的发展
一、着重于新气敏材料与制作工艺的研究开发 对气体传感器材料的研究表明,金属氧化物半导体材料ZnO,SiO2,Fe2O3等己趋于成熟化,特别是在C比,C2H5OH,CO等气体检测方面。这方面的工作主要有两个方向: 1、是利用化学修饰改性方法,对现有气体敏感膜材料进行掺杂、改性和表面修饰等处理,
声学所完成声表面波气相色谱仪研制
声表面波气相色谱仪因体积小、检测快、反应灵敏,被广泛应用于爆炸物、水污染、有毒害气体等多种物质的检测,为环保、公共安全提供了便捷、高效的检测手段。但长期以来,该类仪器主要依靠进口。 近期,中国科学院声学研究所超声技术中心研究员何世堂团队完成了声表面波气相色谱仪的研制,实现了该类仪器的国产化。
新突破-高精度无线无源声表面波温度传感系统
在精密化学、生物医药、精细化工等领域中,温度控制精度对产品质量有重要影响,而高精度的温度检测是温度控制的前提。目前,常用的无线测温系统必须内置电池或电源电路供电,且存在抗干扰能力差、电路复杂、功耗大等问题。为此,研发一种体积小、节能、便携且高精度的无线无源温度检测系统迫在眉睫。 中国科学院声学
中科院声学所完成声表面波气相色谱仪研制
声表面波气相色谱仪因体积小、检测快、反应灵敏,被广泛应用于爆炸物、水污染、有毒害气体等多种物质的检测,为环保、公共安全提供了便捷、高效的检测手段。但长期以来,该类仪器主要依靠进口。 近期,中国科学院声学研究所超声技术中心研究员何世堂团队完成了声表面波气相色谱仪的研制,实现了该类仪器的国产化。
化学气体传感器的近场通信
一项研究发现,化学传感器标签与具有近场通信(NFC)功能的智能手机之间的近场通信(NFC)可能带来对化学物质和气体的便携而廉价的监测。便携式化学传感器与气体分析仪在一大批对人类健康和安全至关重要的应用中有用。Timothy M. Swager及其同事构造了一个通过近场通信(NFC)技术连接的远程
半导体所在高频声表面波特性研究方面取得新进展
最近,中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心张金英副研究员与国防科技大学计算机学院、机电工程与自动化学院等多个研究小组合作,在高频声表面波特性研究中取得新进展。 声表面波器件是近代声学中的表面波理论、压电学研究成果和微电子技术有机结合的产物,在物联网、雷达探测、传感检测等领域获得了广
通用实验室仪器气体传感器概述及分类
气体传感器种类繁多。按所用气敏材料及气敏特性不同,可分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、高分子式等。 1 半导体气体传感器 这种传感器主要使用半导体气敏材料。自从1962年半导体金属氧化物气体传感器问世以来,由于具有灵敏度高、响应快等优点,得到了广泛的应用,目前已成
热膜式气体流量传感器的工作原理
当流体静止时,由于测温电阻对称地安装在加热器两侧且阻值相等,因此测量电桥处于平衡状态;当流体流动时,沿管道轴向的温度场分布的对称性被扰动而遭到破坏,致使热源前端的温度低于热源后端的温度,因而引起测温电阻器阻值发生变化。两测温电阻器的阻值不等,使电桥失去平衡,输出一个直流电压信号。当被测介质的比热
无源无线温度传感器在开关柜测温中的研究与应用
温度是表征电力一次设备运行正常的一个重要参数。随着用电量的急剧增长,为了满足用电需求,导致变电站的开关柜等高压设备长期运行在限状态,过负荷运行会导致一次设备的发热及过热,这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。这些情况如不及时得到监控,及时处理,都将发生不可预测的大事故。通过对开关柜温度的实时监测
电化学气体传感器检测方
1、定电位电解法:在测量电极与参考电极之间保持一定电位差,测量电极表面涂有触媒(白金或黄金),当分析气体经薄膜渗入电解液内,在触媒表面则产生氧化或还原反应而释放出电子,其在测量电极与计数电极之间所产生的电流与浓度成比例,从而得到气体浓度值。 2、隔膜离子选择电极法:隔膜离子选择性电极:(电极结
电化学气体传感器的应用
1、可检测气体的种类: a.氧气; b.无机毒性气体---氧、一氧化碳、二氧化碳、氨、氰化氢、硫化氢 c.可燃性气体---丙烯氰、乙炔、氨、一氧化碳、乙苯、 氯乙烷、氯甲烷、环氧乙烷、环氧丙烷、氰化氢、丙烷、丙烯、硫化氢 2、应用领域: a.职业安全; b.应急监测; c.工艺流程
电化学气体传感器的分类
(1)、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传
电化学气体传感器工作原理
电化学气体传感器是一种化学传感器,通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。按照工作原理一般分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。
电化学气体传感器的特点
1、优点: a.通用性好,技术比较成熟; b.使用简单、携带方便; c.线性输出,良好的选择性。 2、缺点: a.无法对未知气体进行定性分析; b.传感器具有一定的使用寿命; c.超范围高浓度会导致失效; d.需特别注意储存
电化学气体传感器的结构
电化学传感器有两电极和三电极结构,主要区别在于有无参比电极。两电极CO传感器没有参比电极,结构简单,易于设计和制造,成本较低适用于低浓度CO的检测和报警;三电极CO传感器引入参比电极,使传感器具有较大的量程和良好的精度,但参比电极的引入增加了制造工序和材料成本,所以三电极CO传感器的价格高于两电
电化学气体传感器工作原理
电化学气体传感器工作原理:将待测气体经过除尘、去湿后进入传感器室,经由渗透膜进入电解槽,使在电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电解,根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。在一个塑料制成的筒状池体内安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装
声学所研制出高精度无线无源声表面波温度传感系统
在精密化学、生物医药、精细化工等领域中,温度控制精度对产品质量有重要影响,而高精度的温度检测是温度控制的前提。目前,常用的无线测温系统必须内置电池或电源电路供电,且存在抗干扰能力差、电路复杂、功耗大等问题。为此,研发一种体积小、节能、便携且高精度的无线无源温度检测系统迫在眉睫。 中国科学院声学
采用质量敏感型气敏传感器的电子鼻系统介绍
质量敏感型气敏传感器是由交变电场作用在压电材料上而产生声波信号,通过测量声波参数(振幅、频率、波速等)的变化从而得到被分析检测物的信息,包括石英晶体微天平气敏传感器(体声波)和表面声波气敏传感器。体声波器件因声波从石英晶体或其他压电材料的一面传递到另一面,在晶体内部传播而命名;而声表面波器件是在固体
电化学气体传感器的动作理论
气体通过多孔膜背面扩散入传感器的工作电极,在此气体被氧化或还原,这种电化学反应引起流经外部线路的电流。除测量外,还要放大和进行其它信号加工;外线路维持经过传感器的电压和一个二电极反向参考传感器的电压。在反向电极产生一相反的反应。这样,如工作电极是氧化,则相反电极就是还原。
电化学式气体传感器简介
它相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类: (1)、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干