便攜SAW氣體傳感器的電路設(shè)計(jì)

針對加熱測溫一體化集成微熱板陣列氣體傳感器的需要,以微熱板加熱性能測試參數(shù)為依據(jù),提出了一種基于微熱板氣體傳感器陣列的單片集成方案。該方案包括由四個(gè)微熱板構(gòu)成的傳感器陣列,加熱驅(qū)動(dòng)單元和信號采集單元。采用hspice軟件對加熱驅(qū)動(dòng)電路和信號采集電路進(jìn)行設(shè)計(jì),并進(jìn)行了芯片電路系統(tǒng)的仿真。仿真結(jié)果表明實(shí)現(xiàn)了微熱板的獨(dú)立控溫和信號的采集,驗(yàn)證了該方案的可行性和正確性。

納米氣體傳感器 在納米技術(shù)中，納米器件的研究水平和應(yīng)用程度標(biāo)志著一個(gè)國家納米科技的總體水平， 而納米傳感器恰恰就是納米器件研究中的一個(gè)極其重要的領(lǐng)域。 ? 隨著工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境檢測的迫切需要以及納米技術(shù)的發(fā)展，納米氣敏傳感器已獲得長 足的進(jìn)展。用零維的金屬氧化物半導(dǎo)體納米顆粒、碳納米管及二維納米薄膜等都可以作為 敏感材料構(gòu)成氣敏傳感器[1]。用納米材料作為敏感材料構(gòu)成的氣敏傳感器具有常規(guī)傳感 器不可替代的優(yōu)點(diǎn)：一是納米固體材料具有龐大的界面，提供了大量氣體通道，從而大大 提高了靈敏度；二是大大降低了傳感器工作溫度；三是大大縮小了傳感器的尺寸。因此， 它在生物、化學(xué)、機(jī)械、航空、軍事等方面具有廣泛的發(fā)展前途。 研究點(diǎn)滴： ? 美國倫斯勒理工學(xué)院[2]在nature上發(fā)表文章，介紹了一種微型氣體傳感器樣品，能 夠非常靈敏地定量及定性分析大氣中的各種氣體。制作方法是：首

第4章常用傳感器及典型 調(diào)理電路設(shè)計(jì) 4.1傳感器概述 1.傳感器的定義 能感受規(guī)定的被測量并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用 輸出信號的器件或裝置。 傳感器處于測量系統(tǒng)的最前端，起著獲取信息與轉(zhuǎn)換 信息的重要作用。 傳感器對規(guī)定的被測量具有最大的靈敏度和最好的選 擇性。 2.傳感器的分類： 按被測量的性質(zhì)分類 機(jī)械量位移、力、速度、加速度、重量等； 熱工量溫度、壓力、流量、液位、物位、流速等； 化學(xué)量濃度、粘度、濕度、氣體的組分、液體的組分等； 光學(xué)量光強(qiáng)、光通量、輻射能量等； 生物量血糖、血壓、酶等； 按輸出量的性質(zhì)分類 電參數(shù)型傳感器：輸出量為電參量，如電阻式、電感式和電容式 電量型傳感器：輸出量為電量，如熱電式、壓電式、磁電式等。 按能量關(guān)系分類 能量轉(zhuǎn)換型如熱電偶、光電池等。 能量控制型如r、l、c電參數(shù)型傳感器。 4.2熱電阻型溫度傳感器及其調(diào)理電路 4.2.1熱

基于乙炔氣體的光譜吸收特性,采用一種帶有參考通道的光纖乙炔氣體在線實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過程中采用了雙光路結(jié)構(gòu)解決系統(tǒng)不穩(wěn)定問題,消除隨機(jī)因素的影響,提高測量準(zhǔn)確度。給出了該光纖乙炔氣體濃度測量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)無線傳輸電路,適用于所有以電壓信號為輸出信號的傳感器,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。本電路具有電路簡單、傳輸距離長、便于控制等優(yōu)點(diǎn)。使用的ic有數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片adc0809、單片機(jī)at89c51以及無線收發(fā)模塊hac-up96,測量電壓的范圍是0～5v,分辨率為20mv,工作頻率為433mhz,收發(fā)電流小于40ma,待機(jī)狀態(tài)電流消耗僅為20μa左右。

智能型h2s傳感器 氣體檢測行業(yè)領(lǐng)先者 圣凱安科技 nesensortechnology 特點(diǎn)characteristic 本安電路設(shè)計(jì),可帶電熱拔插操作 專業(yè)精選原裝進(jìn)口,兼容紅外、電化學(xué)、催化、半導(dǎo)體等多種傳感器 自帶溫度補(bǔ)償，出廠精準(zhǔn)標(biāo)定，使用時(shí)無需再標(biāo)定 模擬電壓/電流和串口同時(shí)輸出特點(diǎn),方便客戶調(diào)試及使用 最簡化的外圍電路,生產(chǎn)簡單、操作方便 智能型硫化氫h2s氣體傳感器是專門針對氣體探 測器生產(chǎn)企業(yè)推出的新型智能傳感器,主要為解決 氣體探測種類繁多、各品種傳感器互不兼容、生產(chǎn) 標(biāo)定復(fù)雜、核心器件更換限制等問題。 采用我司生產(chǎn)的智能型氣體傳感器則 只需開發(fā)一款產(chǎn)品,即可快速響應(yīng)客戶對不同氣體 種類探測的需求,且生產(chǎn)過程簡化,無需重新標(biāo)定 ,大幅度降低企業(yè)的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本,產(chǎn)品品 質(zhì)也立即提升到國際一流水準(zhǔn)。 該傳感器操作方便、測量準(zhǔn)確、

由單個(gè)運(yùn)放和電阻、電容網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的傳統(tǒng)磁傳感器信號處理電路中的選頻放大電路是一種多環(huán)反饋型帶通濾波器,其擁有電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等特點(diǎn),但由于電路中電阻、電容的值較大,不易于集成?；趯⒋磐ㄩT傳感器微型化的目的,在已有的hspice磁通門探頭信號產(chǎn)生模型的基礎(chǔ)上,提出了一種由雙二階模塊級聯(lián)的開關(guān)電容帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)選頻放大的方法,運(yùn)用互補(bǔ)開關(guān)技術(shù)和動(dòng)態(tài)范圍定標(biāo)技術(shù),提高了濾波器的精度。利用hspice進(jìn)行仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明:3v供電電壓下,與用cmos技術(shù)實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)模擬帶通濾波器相比,開關(guān)電容帶通濾波器能較好地將磁通門傳感器中的二次諧波進(jìn)行選擇并放大。

壓力傳感器的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

液位傳感器的信號調(diào)理電路設(shè)計(jì) 2010年9月19日10:11電子工程世界 在變送器的開發(fā)應(yīng)用中，常常會遇到所需的變送器的輸出與已有的變 送器的輸出不同，或用戶已有的變送器的輸出不能滿足新的需求，這 就需要改變變送器原來的輸出。為了滿足多種客戶的需求，就需有 多種輸出的變送器。例如：作為二型表，標(biāo)準(zhǔn)輸出多為0～10ma,或 0～10v，而目前應(yīng)用的三型表，卻是4～20ma或1～5v的，它們之間 如何變換，是我們必須解決的問題。 1變送器信號調(diào)理電路的設(shè)計(jì) 1.1溫度漂移的處理 ---傳感器的溫度漂移可分為零點(diǎn)溫度漂移和靈敏度溫度漂移。零點(diǎn) 溫漂即傳感器不受壓時(shí)的輸出由溫度變化引起的漂移，在傳感器的應(yīng) 用中，經(jīng)常用恒流供電，零點(diǎn)及其溫漂的補(bǔ)償方法可用電阻串并聯(lián)法， 采用圖1所示的電路可有效的解決零點(diǎn)溫漂問題。 ---恒流供電橋路的傳感器，其靈敏度溫度補(bǔ)

介紹了國內(nèi)外氣體傳感器的發(fā)展概況,重點(diǎn)敘述了不同類型氣體傳感器的氣敏材料、工作原理及應(yīng)用情況。也探討了半導(dǎo)體氣體傳感器在空調(diào)機(jī)中的應(yīng)用,該空調(diào)機(jī)能實(shí)時(shí)有效地監(jiān)控室內(nèi)空氣品質(zhì),有利于提高生活質(zhì)量和改善健康狀況。

氣體傳感器及其在空調(diào)機(jī)中的應(yīng)用——介紹了國內(nèi)外氣體傳感器的發(fā)展概況,重點(diǎn)敘述了不同類型氣體傳感器的氣敏材料、工作原理及應(yīng)用情況。也探討了半導(dǎo)體氣體傳感器在空調(diào)機(jī)中的應(yīng)用,該空調(diào)機(jī)能實(shí)時(shí)有效地監(jiān)控室內(nèi)空氣品質(zhì),有利于提高生活質(zhì)量和改善健康狀況。

研制的控制電位電解法no2傳感器,采用聚四氟乙烯(ptfe)多孔憎水膜和超細(xì)微粒金粉制備的氣體擴(kuò)散電極。闡述了它的工作原理,簡要說明了它的研制過程,對結(jié)果進(jìn)行了討論和分析。

磁阻式傳感器kmz41的特點(diǎn)： 內(nèi)部包含有兩個(gè)有磁阻構(gòu)成的、位置成正交的、獨(dú)立的電橋（wheatstone bridge）。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示： 將kmz41置于有x軸、y軸構(gòu)成的平面上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場強(qiáng)度變化時(shí)，kmz41 就會產(chǎn)生兩路正弦輸出的信號，兩信號的相位差就代表芯片軸向與磁場方向的夾 角a，輸出信號波形如下圖所示： 圖1圖2 圖1為kmz41產(chǎn)生的兩路正弦輸出信號；圖2為芯片軸向與磁場方向的夾角。 uzz9001的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理： uzz9001的芯片內(nèi)部包括a/d轉(zhuǎn)換器1和a/d轉(zhuǎn)換器2、濾波器、算法邏 輯、spi接口、時(shí)鐘振蕩器、；邏輯控制及復(fù)位等。uzz9001y與kmz41連接， 能夠?qū)⒋抛枋絺鞲衅鱧mz41輸出的兩個(gè)有相位差的正弦信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸 出，與微控制器配套構(gòu)成一個(gè)角度測量系統(tǒng)。 *

基于朗伯-比爾吸收定律建立了便攜式非色散紅外氣體傳感體系,并成功的應(yīng)用于火災(zāi)現(xiàn)場生成氣體的實(shí)時(shí)檢測。該體系利用直接電調(diào)制的紅外輻射源、窄帶薄膜干涉濾光片和高靈敏度的tgs熱釋電紅外探測器,很大程度地降低了系統(tǒng)的成本和體積,提高了探測靈敏度。通過對co、co2、nh3和so2四種火災(zāi)現(xiàn)場燃燒生成氣體在不同濃度狀態(tài)下的測量,證明系統(tǒng)對所測氣體可以達(dá)到了幾十個(gè)微量級的探測極限,響應(yīng)時(shí)間均小于20s,具有較好的穩(wěn)定性,能夠滿足一定的測量要求。

實(shí)時(shí)在線監(jiān)測電力電纜中間接頭的溫度不但可以及時(shí)確定電纜接頭局部的過熱,判斷接頭絕緣的老化,發(fā)現(xiàn)接頭的安全隱患,而且可以為電力電纜的負(fù)荷調(diào)控和動(dòng)態(tài)增容提供重要的依據(jù)。saw溫度傳感器具有無線無源測量、體積小、成本低、精度高、長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。本文提出了聲表面波電纜測溫技術(shù),通過研究電纜中間接頭內(nèi)無銅屏蔽層且銅網(wǎng)屏蔽對100mhz以上的電磁波信號傳輸影響較弱的特殊結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)環(huán)式saw溫度傳感器形狀。并根據(jù)阻抗匹配原理設(shè)計(jì)出環(huán)形天線的相關(guān)參數(shù),作為其信號傳輸裝置。通過對改良后的環(huán)繞式saw溫度傳感器的測溫精度實(shí)驗(yàn),論證了其測溫精度≤2℃。并對35kv單芯xlpe電纜模擬出中間接頭環(huán)境,在大電流環(huán)境下進(jìn)行測溫實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了對電纜中間接頭內(nèi)部線芯溫度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

一氧化碳CO氣體傳感器

基于金屬膜片的光纖液位傳感器利用液體高度與其靜壓力成比例的原理檢測液位。通過對光信號處理電路優(yōu)化設(shè)計(jì),傳感器的分辨率高,線性度好,性能穩(wěn)定,適應(yīng)在特殊環(huán)境使用的需求。經(jīng)試驗(yàn)檢測,傳感器測量精度可達(dá)到±3mm。

針對薄膜氣體傳感器敏感芯體的氣體溫度特性,設(shè)計(jì)了一種實(shí)用的脈寬恒溫控制電路。采用經(jīng)典pid控制模式,自適應(yīng)調(diào)節(jié)加熱功率,滿足高溫高濕的環(huán)境要求。樣機(jī)器件全部采用有失效率指標(biāo)的高等級質(zhì)量國產(chǎn)元件,可靠性完全可估。樣機(jī)對啟動(dòng)電流、最高溫度等最壞情況做了特別設(shè)計(jì),同時(shí)為了有效降低失效率,對有效工作模式做了規(guī)定以適合高可靠性、低風(fēng)險(xiǎn)的航天應(yīng)用要求。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明氫氣傳感器控溫電路精度可達(dá)0.15℃,可滿足傳感器精度要求。

基于集成微熱板氣體傳感器陣列的應(yīng)用需求,采用csmc的0.5μm標(biāo)準(zhǔn)cmos工藝設(shè)計(jì)了片上加熱驅(qū)動(dòng)電路,可根據(jù)外部控制信號實(shí)現(xiàn)陣列中各微熱板加熱溫度的獨(dú)立調(diào)節(jié)。利用hspice完成了電路仿真,并進(jìn)行了代工流片。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明該加熱驅(qū)動(dòng)電路滿足設(shè)計(jì)要求,各路加熱通道產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流相對誤差小于2%,并且切換電流時(shí)無明顯過沖現(xiàn)象。

傳感技術(shù)是電子信息技術(shù)的主要組成部分，不同的傳感器使用不同的敏感元件，遵循不同的工作原理。廣東版和地質(zhì)版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《電子控制技術(shù)》第二章第二節(jié)中討論了氣敏傳感器接收和檢測煤氣、液化氣等氣體以及酒精檢測儀。

基于壓電傳感器ac192設(shè)計(jì)了一種信號讀取電路,用于橋梁道路以及機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)健康狀態(tài)監(jiān)控與檢測。該信號讀取電路主要用于壓電傳感器振動(dòng)時(shí)微弱信號的檢測,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號前進(jìn)行濾波轉(zhuǎn)換信號的調(diào)理等利用mcu控制多路復(fù)用開關(guān)解決了系統(tǒng)多頻段場合使用問題,用加入高通偏置電壓方法實(shí)現(xiàn)了單電源供電高通有源濾波,從而使整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。該電路經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用檢測,符合現(xiàn)場診斷要求。

磁通門傳感器是目前微弱磁場檢測中較為理想的測試元件,具有高靈敏度、高精度和良好的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn);在分析了三端式磁通門傳感器的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,介紹了其工作原理,即需要激勵(lì)源、傳感器和檢測電路共同作用才可以構(gòu)成完整的測量系統(tǒng);同時(shí),設(shè)計(jì)了一種三端式磁通門傳感器的激磁電路,其激勵(lì)電壓幅值為5v,頻率為5khz;結(jié)果表明,該信號頻率和幅值比較穩(wěn)定,可以作為磁通門傳感器的激磁信號。