微熱板陣列式集成氣體傳感器芯片電路設計

該文采用信號處理技術,設計了一種振蕩電路。該電路解決了雙延遲線型聲表面波(saw)器件不易起振,頻率跳變等問題。整個電路結構簡單,對插損低于20db的器件有很好的起振效果,滿足氣體檢測的需要。

收稿日期:2010-09-27 基金項目:甘肅省科技廳自然基金項目(0803rjza099) 氣體傳感器靜態(tài)測試系統(tǒng)電路設計 馬宏偉,陳小通,祁昌禹,張紅霞,李工農(nóng),韓根亮 (甘肅省科學院傳感技術研究所,甘肅,蘭州730000) 摘要:研究了一種氣體傳感器靜態(tài)測試系統(tǒng)的電路設計原理和測量方法.采用匹配電阻串聯(lián)分 壓的測試原理和微處理器程序控制技術,設計了匹配電阻自動切換電路和高精度工作電源、加熱電 源電路.提高了系統(tǒng)測試精度和測試范圍.系統(tǒng)測試電路簡單可靠;電源電壓連續(xù)可調(diào),可適應不同 種類氣體傳感器的測試需求. 關鍵詞:氣體傳感器;匹配電阻;電阻分壓法;多路測試 中圖分類號:tp206+.1文獻標志碼:a文章編號:1004-0366(2010)04-0124-05 thecircuit

針對薄膜氣體傳感器敏感芯體的氣體溫度特性,設計了一種實用的脈寬恒溫控制電路。采用經(jīng)典pid控制模式,自適應調(diào)節(jié)加熱功率,滿足高溫高濕的環(huán)境要求。樣機器件全部采用有失效率指標的高等級質(zhì)量國產(chǎn)元件,可靠性完全可估。樣機對啟動電流、最高溫度等最壞情況做了特別設計,同時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、低風險的航天應用要求。實驗數(shù)據(jù)表明氫氣傳感器控溫電路精度可達0.15℃,可滿足傳感器精度要求。

納米氣體傳感器 在納米技術中，納米器件的研究水平和應用程度標志著一個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極其重要的領域。 ? 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的發(fā)展，納米氣敏傳感器已獲得長 足的進展。用零維的金屬氧化物半導體納米顆粒、碳納米管及二維納米薄膜等都可以作為 敏感材料構成氣敏傳感器[1]。用納米材料作為敏感材料構成的氣敏傳感器具有常規(guī)傳感 器不可替代的優(yōu)點：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、機械、航空、軍事等方面具有廣泛的發(fā)展前途。 研究點滴： ? 美國倫斯勒理工學院[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

目前廣泛使用的各種液位傳感器原理眾多,但在解決某些特定問題時均有其不足之處?；诎l(fā)熱體在液體和氣體中換熱系數(shù)的顯著差異,提出了一種陣列式鉑電阻液位傳感器的原理方案,進行了理論分析并用鉑電阻進行了實驗研究。結果表明:利用這種陣列式液位傳感器可以有效地實現(xiàn)液位測量,通過簡單的參數(shù)設定,即可適用于各種不同液體的液位測量。

單片集成MEMS電容式壓力傳感器接口電路設計

在無損測量當中,電渦流傳感器測量因為能夠?qū)崿F(xiàn)工件在線非接觸測量,測量精度高、無污染、制作價格低廉等優(yōu)點,一直被作為一種重要的檢測設備,在渦流技術高速發(fā)展的今天,電渦流的優(yōu)勢越來越明顯應用也越來越廣泛。電渦流傳感器是電渦流測量淬火層厚度的核心部分,傳感器的測量精度直接影響整個測厚設備的精度,傳統(tǒng)的電渦流傳感器包括測量探頭、整流濾波電路的設計、放大器的設計等,電渦流傳感器的精確測量也離不開位移測厚標定器,這里主要研究電渦流測厚核心電路的設計。

為了提高壓電傳感器的固有頻率,減小傳感器的體積,采用高輸入阻抗的儀表放大器,設計研究了用于壓電傳感器的放大電路,通過改變放大電路輸入回路偏置電阻的電阻值,得到了比常規(guī)方法更加簡單、有效的簡單放大電路,實現(xiàn)了小體積下的一體化壓電傳感器較好的頻率響應和良好的線性度。

第4章常用傳感器及典型 調(diào)理電路設計 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； 化學量濃度、粘度、濕度、氣體的組分、液體的組分等； 光學量光強、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

由于變壓器絕緣紙板中的微水分影響其介電特性,用介電測量方法可以得出紙板內(nèi)的微水分分布。為此,開發(fā)了一種16個邊緣場電容測量單元的陣列式微水分傳感器,通過輪流使用各測量單元可獲得被測紙板縱向分布的對應復介電系數(shù),進而轉(zhuǎn)換為各處的水分質(zhì)量分數(shù),由該傳感器構成的測量系統(tǒng)可以用于紙板干燥過程中在線監(jiān)測紙板的水分分布變化,其使用效果得到試驗證實。介紹了該傳感器的原理、結構及測量系統(tǒng)的構成。

傳感技術是電子信息技術的主要組成部分，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)版普通高中課程標準實驗教科書《電子控制技術》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。

根據(jù)高通量微液電處理及光檢測共形生化檢測芯片研究項目及有關需求,設計并實現(xiàn)了具有128通道輸出的驅(qū)動電路,達到了各個通道單獨控制的目的。根據(jù)項目要求,電路由單一5v直流電源供電,128通道輸出電壓幅值為0~200v,頻率為10~1000hz的方波,電壓幅值和頻率均可調(diào)節(jié),并且電壓精度為0.5v。驅(qū)動電路采用高度集成化設計,進而滿足小型化要求。該電路的設計方案具有可行性,滿足對光檢測數(shù)字微流控芯片的驅(qū)動要求。經(jīng)過實驗證明,所設計完成的驅(qū)動電路可以實現(xiàn)對數(shù)字微流控芯片上液滴的控制。

隨著汽車電子市場的細分,許多專業(yè)級的芯片被推出,先進的高度集成芯片tle6210和l9349就是專為汽車abs開發(fā)的。主要介紹基于集成芯片的abs控制器驅(qū)動電路設計。利用高低端控制及高低電源驅(qū)動方式,以及實時故障診斷和自保護功能,完全滿足abs執(zhí)行機構電機和電磁閥的驅(qū)動要求。與以往分立方案相比,該集成方案還降低了ecu硬件成本,減少了pcb板的面積,增強了系統(tǒng)的可靠性。

為了提高紅外氣體傳感器中光源輸出功率的穩(wěn)定性,設計了一種恒功率控制電路。該電路運用功率監(jiān)視器,通過三極管和運算放大器的反饋調(diào)節(jié),保持光源輸出功率恒定。實驗結果表明:該電路彌補了光源損耗和光源器件的分散性,使紅外氣體傳感器產(chǎn)品的可靠性和一致性得到提高。

提出了一種基于soi技術的微懸臂梁傳感器集成化方案,并從傳感器信號調(diào)理電路的設計和集成化工藝設計方面論證了該方案的可行性。微懸臂梁傳感器集成化系統(tǒng)主要包括惠斯通電橋陣列以及微懸臂梁傳感器的信號調(diào)理電路。信號調(diào)理電路部分包括溫補電流源、時分多路選擇器和兩級儀用放大器。測量的結果證實了我們單片集成的可行性。

智能型h2s傳感器 氣體檢測行業(yè)領先者 圣凱安科技 nesensortechnology 特點characteristic 本安電路設計,可帶電熱拔插操作 專業(yè)精選原裝進口,兼容紅外、電化學、催化、半導體等多種傳感器 自帶溫度補償，出廠精準標定，使用時無需再標定 模擬電壓/電流和串口同時輸出特點,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) 標定復雜、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。 該傳感器操作方便、測量準確、

本文設計了一個無線傳輸電路,適用于所有以電壓信號為輸出信號的傳感器,便于實現(xiàn)自動控制。本電路具有電路簡單、傳輸距離長、便于控制等優(yōu)點。使用的ic有數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片adc0809、單片機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,待機狀態(tài)電流消耗僅為20μa左右。

由單個運放和電阻、電容網(wǎng)絡構成的傳統(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,其擁有電路結構簡單、可靠性高、成本低等特點,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)生模型的基礎上,提出了一種由雙二階模塊級聯(lián)的開關電容帶通濾波器來實現(xiàn)選頻放大的方法,運用互補開關技術和動態(tài)范圍定標技術,提高了濾波器的精度。利用hspice進行仿真驗證,結果表明:3v供電電壓下,與用cmos技術實現(xiàn)的傳統(tǒng)模擬帶通濾波器相比,開關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行選擇并放大。

紅外線傳感器實際上屬于光敏傳感器的范疇,基于它的應用是非常廣泛的。紅外線傳感器分為熱釋電紅外線傳感器和量子型紅外線傳感器兩大類。前者主要檢測物體自身溫度下所產(chǎn)生的紅外線,后者的靈敏度高、響應速度快,但其靈敏度主要與波長有關。紅外線傳感器廣泛應用于自動檢測、自動計數(shù)、家用電器無線遙控、防盜報警等領域。本文是基于熱釋電紅外線傳感器進行了研究與電路設計。

介紹了lcos顯示系統(tǒng)的工作原理,分析了可編程參考電壓源中各部分電路的功能和液晶顯示器的電光特性,給出了可編程參考電壓源的總體框圖。用verilog硬件描述語言完成了參考電壓源數(shù)字電路的設計和編碼算法,并用cadencenc-verilog對電路進行了仿真,給出了電路的仿真結果。用此算法設計的電路能夠?qū)崿F(xiàn)參考電壓源輸出口的時分多路復用,減小系統(tǒng)電路版圖面積,降低系統(tǒng)的功耗。仿真結果顯示系統(tǒng)電路的輸出符合設計要求。

介紹應用電子鎖asicsr301擴展程控對講電路的設計思想和具體電路。

設計了一個輸入為8節(jié)串聯(lián)電池單體的模擬高壓mux電路，可用于動力電池檢測芯片電壓采集前端．高壓mux電路的主體是互補dmos器件及柵極驅(qū)動電路組成的高壓開關陣列，消除了信號通路上由靜態(tài)電流引入的誤差．mux電路輸出與寬共模輸入差分電壓檢測前端相連，避免使用電平移位電路，在減少功耗的同時，提高了電壓檢測精度．電路設計仿真結果表明，在0．5μm60vbcd工藝下，mux電路工作電流30μa，無校準情況下由mux電路引入的誤差小于0．2mv．