Al2O3陶瓷基体温度传感器的激光精密加工技术研究

为了掌握采用激光精密加工技术加工Al2O3陶瓷基体温度传感器的最佳工艺参数,文中采用声光调QNd:YAG激光划片机加工Al2O3陶瓷基体,研究激光划片工艺参数与Al2O3陶瓷基体上刻槽深度与宽度的关系,以及采用调阻机加工Pt薄膜电阻,研究激光调阻工艺参数与调阻精度的关系。     

磁控技术成膜的工艺研究与微观表征分析

在氩气的气氛中采用直流磁控溅射方法,在玻璃基片上制备铂薄膜热敏电阻,并对铂薄膜的微观组织进行分析,同时研究了磁控溅射镀膜工艺参数对制备铂薄膜的影响,分析了参数中溅射功率、溅射时间与膜厚的关系。并利用Matlab软件建立了溅射时间、溅射功率与膜厚的三维关系模型图。     

HClO4掺杂PANI／PdPc复合膜及其气体传感器研究

本文阐述了用化学合成法合成HCIO。掺杂聚苯胺（PANI）和酞菁钯（PdPc），以松油醇为溶剂，将它们以不同比例相互杂化混合，再以微加工技术和溅射镀膜技术制作了平面微电极陶瓷基片，用涂膜工艺制作了7种不同混合比例的有机复合膜元件（PANI）x（PdPc）1-x用静态配气法在气体浓度为0．01％时，对多种毒性气体逐一进行气敏特性测试．结果表明，PdPc对NO，呈N型半导体，灵敏度为0.06倍；HClO4掺杂PANI对SO2呈N型半导体，灵敏度为0．0023倍；x=1／6时，敏感膜对SO2、NO、Cl2也呈N型半导体，灵敏度分别为0．02倍，0．09倍，0．046倍．可通过选择不同的配比实现传感器的气敏选择性．     

锆元素修饰钛酸铋钠压电陶瓷的研究

在实验条件下,利用溶胶-凝胶方法合成了钛酸铋钠基Zrx(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-xO3无铅压电陶瓷粉体。研究了锆元素取代量(x=0.05,0.1,0.2)对材料性能的影响。X射线衍射分析及对合成粉体进行SEM分析表明,所研究的组成均能形成目的物。烧结温度在600～700℃制得的粉体具有钙钛矿压电陶瓷结构。对合成的陶瓷材料进行的杂化研究表明,微量锆元素的引入有助于改善其压电性能,当x=0.05,在650℃焙烧2h,1150℃保温2h烧成的压电陶瓷材料性能优良,d33最高可达216PC/N,居里温度为289℃,机电耦合系数kp为40%,机械质量因子Qm达到140,介电损耗tgδ为0.021。     

CdIn_2O_4纳米氧化物制备及氯气敏感特性分析

以In(NO3)3和Cd(NO3)2为原料,采用Sol-Gel法合成N型CdIn2O4半导体氧化物纳米材料,通过500~800℃退火处理得到4种温度参数的纳米氧化物材料粉体,按照陶瓷半导体气体传感器工艺制成厚膜气敏元件.利用SEM对材料进行形貌表征,和XRD对材料的晶体结构进行分析,材料粒径尺寸在50 nm左右.测试结果表明,600℃退火烧结的纳米材料性能良好,元件在加热电压为3V时性能稳定,加热功耗约为200 mW;在50×10-6时灵敏度为32倍,响应恢复时间分别为90 s和180 s,最低可检测到1×106.     

CuPc/H2PtCl6有机半导体毒气传感器的制备与性能

针对有毒有害气体的监测问题,采用有机合成工艺制备了CuPc有机半导体材料,并对其进行杂化处理和电极设计,形成了具有较佳性能的毒气传感器．以对甲基苯酚、4-硝基邻苯二晴为原材料,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在N\-2保护和碳酸钾的催化作用下合成酞菁分子碎片,再以共溶技术合成了4取代对甲苯氧基CuPc．然后,按照一定比例将CuPc和H\-2 PtCl\-6共溶在甲醇溶液中,杂化合成了有机半导体CuPc/H\-2PtCl\-6气敏材料．并采用多孔电极结构结合真空饺技术形成气敏薄膜型传感器．质谱和红外吸收光谱分析验证了合成工艺路线的正确性．电子扫描观察了多孔电极和气敏膜的微观形貌．气敏性能测试表明,CuPe/H\-2PtCl\-6对Cl\-2和H\-2S等有毒气体有较好的敏感性和选择性．     

基于数据融合技术的封闭鸡舍环境中多气体的检测

封闭鸡舍环境中存在多种有毒气体,常用的半导体气体传感器选择性差、受气体交叉干扰的影响大,导致测量误差大,不能满足检测需求。针对这个问题,采用经典数据融合方式中的最小二乘法和现代数据融合方式中的BP神经网络的4种训练函数,分别对多气体传感器输出信号进行仿真训练分析,并利用均方误差和迭代次数来评价仿真的性能。仿真和实验结果表明,有弹回的BP算法训练的网络性能最优,可有效地降低测量误差,平均相对误差和最大相对误差均在1%以内,满足封闭鸡舍环境检测需求。     

基于无线传感器网络的气象应急监测系统研究

研究一种Zigbee通信技术和GPRS通信技术相结合的气象应急监测系统,通过Zigbee技术完成传感器局域组网,实现短距离数据传输;利用GPRS或以太网口接入Internet技术,实现超长距离的通信。鉴于应急监测系统有实时采集参数、移动通信等特点,本系统组建了三层通信结构:1.利用Zigbee技术实现传感器组网的终端;2.接收和处理气象数据的基站;3.远程监测中心。分布在环境中的各个终端设备实时采集由传感器获得的气象数据并通过Zigbee通信技术实时传送数据给基站。便携式基站接受数据并处理数据之后,由基站选择是通过以太网口或是GPRS技术接入Internet,并将数据传送给监测中心。     

聚苯胺/酞菁铜有机半导体杂化材料的制备及气敏性能

以4-硝基邻苯二腈和对甲基苯酚为苯环源物质,采用二步反应的模板反应合成法合成了酞菁铜(CuPc);以苯胺为聚苯胺(PANI)源物质,采用一步反应的化学氧化聚合法合成,并通过掺杂高氯酸、硫酸、硝酸获得半导化的掺杂态PANI.选取反应过程中的中间体物质,以分子杂化修饰方法将二者聚合形成一种新的有机半导体材料CuPcxPANI1-x.以磁控溅射、真空镀膜、激光微加工工艺实现了芯片与新型敏感材料的有机结合,利用SEM观察薄膜表面形貌;薄膜气敏特性测试采用静态配气法.结果表明:通过改变酸化掺杂及比例系数,新型有机半导体杂化材料对SO2,NO2,Cl2等气态毒气有较好的气敏性和选择性.     

基于无线传感器网络的农业微环境监测系统的设计

以农业微环境为背景,结合无线传感器网络的新技术,实现监测系统的网络化。通过处理器模块对经A/D转换的各传感器的输入信号进行采集,控制WiFi无线模块发送数据。为了扩大监测的面积,在系统中利用无线路由器中继通信,软件对终端节点和监测中心的通信、数据的采集、处理、发送和显示等一系列过程进行控制。系统的建立简单、快捷,无需对网络设施进行预制,应用方便,扩展性良好。通过实际应用证明,本系统工作稳定,功耗较低,数据测量及收发稳定,上位机运行良好,完全满足农业微环境对测量及控制系统的需求。