结露传感器敏感机理的频谱特性分析

实验制备并测量了结露型湿度传感器在不同湿度下的复阻抗特性曲线,分析了器件电阻和电容值随频率的变化,获得相应的等效电路并根据测量数据计算了等效电路中各元件的参数,由此得到器件参数在不同湿度下的最大影响因素并据此分析其敏感机理.结果表明,结露传感器在低湿区的电阻主要来源于导电颗粒电阻和颗粒间界面电阻,在高湿区是颗粒间界面电阻以及电极与湿敏膜之间的接触电阻起主要作用,而在结露区则取决于电极与湿敏膜之间的接触电阻.     

热处理对Ta/Ni0.65Co0.35薄膜微结构和磁电阻性能的影响

选用磁致伸缩系数接近于零的软磁合金Ta/Ni0.65Co0.35作为磁敏感层,研究了热处理对Ta/Ni0.65Co0.35薄膜织构、磁学性能和磁电阻性能的影响.制备了Barber电极结构的磁电阻元件,对磁电阻元件的输出特性进行了测试.结果表明:真空退火可以有效降低薄膜内的应力和杂质缺陷,使晶粒尺寸增大,晶界对传导电子的散射减少,各向异性磁电阻(AMR)值提高;真空磁场退火有利于提高薄膜的单轴各向异性,使薄膜的AMR值和磁传感器元件的灵敏度增加.     

电阻型高分子湿度传感器设计

介绍了一种新型电阻式高分子湿度传感器的原理、结构、性能和应用 .该传感器采用 PCB作为衬底 ,高分子聚合物作为敏感膜 ,测量范围 1 0～ 95 %RH,湿滞小于 2 %RH,精度± 3 %RH.该传感器结构简单 ,成本低 ,便于大量使用 .     

氧化锌多孔空心微球湿敏性能的直交流分析

以枸橼酸钠为表面活性剂,采用共沉淀法制备了氧化锌(ZnO)空心微球.利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对样品的微结构和表面形貌进行了表征.将ZnO空心球旋涂在金叉指电极上构成湿敏元件.通过半导体测试仪Keithley2400和高精度数字电桥TH2828测量湿敏元件在不同湿度环境中的直流电阻、交流电容和交流阻抗.结果表明,随着湿度的增加,元件的电阻减小,交流电容和阻抗增大(低频范围).通过ZnO空心球在不同湿度环境下复阻抗谱,给出等效电路并解释其湿敏机制.     

铜萃取过程对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的影响

在生物浸出—溶剂萃取—电积提铜技术中,萃取对生物浸出过程必然产生影响.用最大或然数法(most probable number,MPN)研究了主要萃取参数不同时,萃取过程对嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的影响.结果表明,萃原液pH为1.5~3.0时,萃余液中细菌细胞浓度逐渐增加,其中pH2.0时活细菌所占比例最大,为24.8%;当Lix984N浓度为2.5%~15%时,萃余液中细菌细胞浓度呈现降低趋势,同时活细菌所占比例由23.6%显著降低到6.2%.萃取过程对浸矿细菌有截留作用,将导致返回堆浸环境中浸矿细菌细胞浓度降低,同时使细菌活性减弱,从而使生物浸矿效率下降.     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随
气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000 kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 05357 mg/m³的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。     

保护层对湿敏元件响应特性的影响

以聚苯乙烯磺酸钠(NaPSS)为湿敏材料，制备了高分子电阻型湿敏元件，研究了保护层对湿敏元件响应特性的影响，并对不同保护层材料的保护效果进行了比较。研究表明，外加保护层可改善元件的耐高湿性能，纤维素具有最佳的保护效果。     

碳酸氢钠饱和盐渍砂土的电化学特性试验研究

为分析碳酸氢钠含量对饱和盐渍砂土的电化学特性影响,通过配置4组不同浓度的碳酸氢钠溶液与标准砂混合形成碳酸氢钠饱和盐渍砂土;运用三电极体系下电化学阻抗谱法研究了不同含量的碳酸氢钠饱和盐渍砂土的电化学特性。研究结果表明:不同含量碳酸氢钠饱和盐渍砂土的Bode图中的阻抗模值随着碳酸氢钠含量的增加和频率的增加都呈现减小的趋势;Nyquist图主要包括高频区的圆弧、中频区的直线段及低频区的圆弧;且等效电路含有两个时间常数。碳酸氢钠饱和盐渍砂土的等效电路由电极与溶液界面的电荷转移电阻、扩散电阻、常相位角元件、砂粒固液界面电阻、砂粒固液界面电容以及溶液电阻六部分组成。碳酸氢钠含量的增加使得孔隙液中的离子浓度增加、扩散层内的离子向砂粒表面的转移能力增强、土水离子交换更频繁,导致溶液电阻和砂粒固液界面电阻随着含量的增大而减小;砂粒固液界面电容、常相位角元件的电容随着碳酸氢钠浓度的增大而增大。     

微管道内剪应力传感器的研制与优化

基于微机电系统(MEMS)微加工工艺,开发了一种能够测量微管道内壁面剪应力的热式传感器,以多晶硅为热敏元件,在低阻硅衬底上形成多孔硅膜隔离硅衬底损耗. 利用水浴加热方法测量得到电阻温度系数为0.21%/℃. 采用数值模拟的方法对剪应力传感器进行了热分析,探讨了提高剪应力传感器灵敏度和线性度的方法,为优化其设计和使用提供了理论基础. 数值模拟结果表明:随着微管道深度的增加,传感器灵敏度提高,但线性度下降.     

明胶膜的制备及性能

用浸涂的方法制备了明胶膜,测定了膜的机械性能、溶胀性能、对水的敏感性以及膜的含水量,并探讨了涂布温度、成膜液的pH、增塑剂甘油的添加量、交联剂的种类及添加量以及贮存环境湿度对明胶膜性能的影响。研究结果表明:用浸涂方法制备明胶膜时,w=0.12的明胶成膜液适宜的涂布温度为33~38℃;成膜液的pH在7左右时,膜的抗拉强度最大;随着增塑剂甘油用量增加,膜的抗拉强度下降,而断裂伸长率增大;交联剂甲醛和明矾都有明显的交联作用,但交联剂的添加量过多时,不适合用浸涂的方法制备膜;随着贮存湿度的增加,膜的抗拉强度和弹性模量逐渐降低,断裂伸长率和含水量呈递增趋势。     

负载LiCl的自组装聚苯胺纳米管的湿敏性质研究

采用自组装方法在酸性条件下合成了聚苯胺纳米管,并在聚苯胺纳米管上负载LiCl无机盐.用IR,XRD和SEM等测试手段对负载LiCl的聚苯胺纳米管的结构和性能进行了表征.结果表明:负载LiCl使聚苯胺纳米管湿敏性能有了显著的提高;LiCl的负载量及采用不同溶剂进行负载对纳米管湿敏性能有较大影响.     

聚酰亚胺/聚乙烯醇湿敏材料性能对比分析

湿度是仓储、民爆等领域一个重要的环境参量,湿敏材料感湿特性直接决定了传感器本身的性能优劣。选择光纤湿度传感器最常用的两种湿敏材料聚酰亚胺和聚乙烯醇作为研究对象,通过在光纤布拉格光栅表面涂覆两种不同的湿敏材料,分别对传感器的灵敏度、响应时间、长期稳定性进行测试。实验结果显示:涂覆聚酰亚胺的湿度传感器线性度可达99.98%,灵敏度为5.4 pm/%,响应时间为9.7 min,最大波长偏移量为5.6 pm;涂覆聚乙烯醇的湿度传感器在相对湿度60%~90%的高湿范围内具有更高的灵敏度,因此更适于高湿环境下的湿度测量。     

电容式高分子湿敏材料感湿机理探讨及选择方法

根据物理化学中的吸附理论，对高分子材料的感湿机理进行了说明，并从感湿灵敏度、湿滞、温度系数、长期稳定性等实用角度提出了电容式高分子湿敏材料的选择方法     

Effect of Dip Coating Process on the Performance of Graphene/Spandex Yarn Strain Sensor

This study presented the effect of the concentration of graphene in the dispersion,the type of polyvinyl alcohol( PVA) and the surfactant on the sensing properties of dip-coated graphene/spandex yarns as resistance strain sensors. Experimental results showed that the addition of styrene-acrylic emulsion surfactant facilitates the dispersion of graphene and then improves the conductivity and sensing performance,and the sensitivity is up to 91. The conductivity and sensing properties of graphene/spandex yarns at 2% graphene dispersion are better than those at 1% graphene dispersion. When the conductive yarn treated by 2% graphene dispersion is stretched to 50%, the sensitivity is up to 29, the repeatability is good,and the hysteresis is low. In terms of the binding agent,PVA as a high alcoholysis and large polymerization decreases the sensitivity,repeatability as well as the hysteresis.     

谐振式湿敏元件的感湿特性

以甲基丙烯酸丁脂(Bu)和甲基丙烯酰羟乙基三甲基氯化铵(Qb)聚合而成的高分子材料为敏感膜制成了石英谐振式湿敏元件。研究了不同材料配比、制备方法对器件的湿敏性能的影响。实验表明，该湿敏器件感湿范围宽、湿滞回差小(RH2%，RH：Relative Humidity)具有良好的选择性和快速的响应恢复特性。     

ZnO—Cr2O3系湿敏陶瓷感湿机理的探讨

在研究ZnO—Cr_2O_3系显敏陶瓷的制备和特性测试中,根据陶瓷的温度和湿敏特性,提出一个感湿反应动力学机理模型。所得结果与实验相符,说明了吸—脱湿的感湿规律。     

铝酸钠浓度对镁微弧氧化膜组织与性能的影响

在NaAlO2溶液中于恒压条件下对镁进行了微弧氧化处理，研究了NaAlO2浓度对微弧氧化膜表面形貌、相组成和表面硬度的影响，并对不同NaAlO2浓度下所得的微弧氧化膜的耐蚀性进行了表征．结果表明：随着NaAlO2浓度的升高，微弧氧化膜表面的孔洞明显减少，致密性增强，表面硬度显著提高；微孤氧化膜主要由MgO和MgAl2O4相组成，随着NaAlO2浓度的升高，MgAl2O4相所占的比例逐渐增大；在质量分数为3．5％的NaCl溶液中，随NaAlO2浓度升高，所得微弧氧化膜的腐蚀电位逐渐增高，表明耐蚀性逐渐增强，与未处理的试样比较，其耐蚀性有较大提高．     

Fabrication and Characterization of Polypyrrole/Polyurethane/Polyamide/Polyamide Yarn-Based Strain Sensor

Yarn-based strain sensors serve as essential elements for wearable electronics in the applications of personal health monitoring, motion detection, and smart garments. In the paper, a yarn-based strain sensor was created by coating conductive polymer, polypyrrole(PPy), onto a double covered elastic yarn, i.e., polyurethane/polyamide/polyamide(PU/PA/PA) yarn. Surface morphology of the yarn-based strain sensors demonstrates that the PPy conductive particles are evenly distributed on the surface of the PA multi-filaments as well as immersed into the PU core. Cyclic tensile test is conducted to characterize the electro-mechanical performance of the yarn-based strain sensor. The mechanical hysteresis of the sensor is low, which mainly comes from the geometrical change of the PA filaments around the PU core. However, the electro-mechanical hysteresis of the sensor is large mainly due to the unrecoverable cracks of the PPy layers on the PU core.