基于高灵敏度电化学传感器的有害气体检测系统设计

针对低浓度有害气体实时监测的问题,采用高精度电化学气体传感器,设计了用于检测低浓度CO、NO₂的环境有害气体检测系统,将卡尔曼滤波与小波滤波相结合对存在噪声的微小信号进行提取,并将嵌入式技术与Web技术相结合构建了实时低浓度CO、NO₂的有害气体检测系统。通过研究电化学气体传感器特性,设计了恒电位操作电路和nA级电流检测电路。针对标定过程中存在有害气体污染等问题,设计了更加安全的标定实验。所设计系统实现了10^-6级电化学传感器的驱动、检测、信号处理远传和网络查看监控数据等功能,检测系统具有良好的精度和友好的用户界面。     

电化学气体传感器工作电路的设计

本文论述了电化学气体传感器工作电路设计中应注意的问题，并设计出低电压下工作的低功耗工作电路和低电压工作的数字电压表，因而可组成手持数字式气体浓度测量装置     

基于微悬臂梁的谐振式气体传感器

分析了悬臂梁的静态和动态特性,从理论上给出了提高悬臂梁频率分辨率的办法.在此基础上对6对振动激励和检测机制进行了分析与阐述,并对这些激励和检测机制应用于气体传感器的可行性进行了分析.     

基于氧化物半导体纳米线的气体传感器

纳米技术是21世纪一个重要的新兴科研领域,最近几年,大量的新型纳米结构与功能器件不断被研发出来,并在信息、医学以及国防等各个领域中展现出前所未有的应用前景。在各种纳米材料中,以ZnO纳米线、纳米带为典型代表的准一维纳米结构最为引人关注。2004年前,各国科研人员主要关注ZnO准一维纳米结构的制备和结构表征,由于研究手段的局限很少涉及ZnO纳米器件的研究。最近几年,以场效应晶体管、传感器为代表的功能器件应用成为纳米结构的研究热点。     

基于半导体陶瓷技术的二氧化碳传感器研究

采用硬质酸盐方法制备出纳米BaTiO3粉末,利用半导体陶瓷技术掺杂CeO-AgNO3制造出对CO2气体敏感的功能材料.基于CaCO3和RuO2制作电极,NiCr丝加热.CO2气体传感器当加热到400~450℃时,CO2体积分数为100×10-6~2 000×10-6,传感器的特征阻值由600 kΩ变化到150 kΩ,函数关系呈良好的全对数线性,同时测定了元件的温度特性和湿度特性,提出了此种传感器工作时,为提高传感器测试准确性,应考虑环境温湿度补偿技术.     

利用光波导气体传感器检测二氧化硫气体的研究

本文以甲基紫为敏感层,利用匀胶机,将甲基紫涂敷在锡掺杂玻璃光波导表面,研制了二氧化硫气体传感元件。实验结果表明,该传感元件能检测的二氧化硫气体的浓度为8×10^-5、响应时间为2s。当二氧化硫气体的浓度在8×10-5～1．2×10-3时,二氧化硫气体浓度和光强度之间具有良好的线性关系（R=0．9989,n=5）。所研制的传感元件具有响应时间短、可逆性好、操作方便、成本低等特点。     

基于移动传感器网络的气体源定位

针对目前基于无线传感器网络定位气体源方法中存在的因探索区域尺寸、边界等先验知识缺失而造成节点部署困难的问题,提出了一种使用有限个低成本机器人构成移动传感器网络进行气体源定位的方法.该方法中,首先以期望拓扑结构排列的移动传感器网络节点采集气体浓度并上传至上位机;然后上位机使用非线性最小二乘方法对气体源位置进行估计,并将位置估计结果发送给移动传感器网络节点;最后由移动节点计算出目标位姿,并采用饱和控制的方法镇定到该位姿.通过上述步骤的不断循环,移动传感器网络最终将移动到气体源附近,从而实现对气体源较为精确的定位.室内自然通风环境中,使用6个自制的机器人组成具有固定圆形拓扑的移动传感器网络进行了气体源定位实验.实验结果表明,适当选择拓扑半径,该方法可在6,min左右实现精度为30,cm的气体源定位.     

光纤气体传感器综述

综述了气体传感器的基本种类，论述了国内外各类纤维气体传感器的工作原理，特点及发展状况。     

气体传感器阵列特性远程检测系统

以挥发性有机气体（VOC）为测试对象,建立了一套气体传感器阵列远程数据采集系统,可实现气敏元件对VOC气体敏感性的检测。硬件部分包括测试电路、无线收发和上位机通信,并编制了相应的软件程序。为进一步实现VOC气体实时、远程、在线检测的研究奠定基础。     

CQLQ—1型常温电化学H2S气体传感器的研制

介绍了一种Ｈ２Ｓ气体传感器，论述了它的原理，研制过程及测量结果。     

带有温度检测的声表面波气体传感器

设计并分析了一种新型多参量声表面波传感器.相比于传统的气体传感器,设计通过两组声路可以对气体与温度同时进行检测并直接显示被测数据.设计解决了不同温度下器件对气体敏感度不同而导致的测不准问题.实验中分别使用了中心频率为99.85 MHz和174.5 MHz的声表面波器件对气体和温度进行了检测.对理论及实验结果进行了讨论分析,实验数据与理论推导结果相吻合.     

基于红外原理的微型气体传感器

分析了目前使用的化学类、气敏类瓦斯检测器存在的问题．对红外吸收的基本理论、热释传感器的基本原理和设计方法、所研究的红外瓦斯有害多气体检测仪进行了介绍。     

可燃性气体传感器评述

简要评述电子催化剂传感器、金属氧化物传感器和红外传感器的原理特性及应用。     

碳纳米管气体传感器综述

碳纳米管是一维纳米结构,具有表面吸附能力强,导电性良好和电子弹道传输特性等优势,这些力学、电学、物理和化学性能使得其成为制作纳米气体传感器的理想材料。运用碳纳米管制作的气体传感器具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小和能在室温下工作等诸多优点,是很有前景的气体传感器。本文对碳纳米管气体传感器研究进行了综述,并对其研究及应用前景进行了展望。     

基于差分吸收检测技术的非分散红外CO2呼吸气体传感器

采用非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)气体传感器实时检测呼吸气体中的CO2气体浓度,进而反映人体运动机能和代谢功能等身体状态,可以满足人类日益增强的对自身健康状况进行了解的需求.利用电调制微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)光源和双通...     

在线小波变换技术在气体传感器漂移故障检测中的应用

为了提高气体传感器漂移故障检测的灵敏度，采用了一种基于多分辨分析理论的在线小波分解算法（OLMS）。与传统的小波分解算法不同的是，OLMS算法具有较好的实时性，适于在线使用。采用该算法可以将传感器输出信号中发生在不同的时间尺度上的“事件”分离开，因此能够将变化微弱的漂移特征从信号噪声和其他干扰中有效地检测出来。此外，对于采集序列中常见的“野点”数据，提出一种改进的中位值滤波算法（MMF）予以消除。仿真计算结果证明了该算法的有效性。