发布日期：2019-12-31
石英晶振微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)气体传感器,因此石英晶体外貌敏感薄膜为敏感元件,以AT切型石英晶体为换能元件,行使石英晶体的品质—频率变更干系,将待测气体的浓度灯号转换成频率灯号输出,从而完成气体浓度的检验。 本文以研制室内气氛品质检验微传感器为目标,对石英晶振微天平气体传感器及其运用举行了深刻钻研,获得了如下功效:确立了阵列式QCM气体传感器动静标定体系,研制了便携式QCM传感器频率检验仪;经历实际断定了QCM传感器的建造工艺历程,建造了一批QCM湿度传感器,在QCM甲醛气体传感器及其受湿度等搅扰气体的影响方面做了大批钻研;确立了QCM传感器灯号无线收罗体系。 QCM气体传感器灯号的检验要紧密集在细小比较频率变更量的检验上,本文凭据QCM传感器的特色,计划了合理的起振、整形、差频处分电路,将QCM传感器频率的细小比较变更量疗养为频率随待测气体浓度变更的方波灯号,用两种技巧完成了传感器灯号的[敏感词]检验。技巧一把差频处分后的传感器灯号,经历LM331严紧频压转换器,转换为可供A/D收罗卡收罗的电压灯号,连结实验室已有的动静配气体系,确立了阵列式QCM传感器动静标定体系。技巧二把差频处分后的传感器灯号,送给单片机处分,研制了便携式QCM传感器频率检验仪,完成了传感器灯号的收罗、存储、液晶表现以及和电脑的串行通讯。凭据上述两种频率丈量技巧,钻研了QCM气体传感器的建造工艺工程,实验了高分子薄膜、Pt溅射薄膜、炭纳米管薄膜等薄膜质料,研制了QCM湿度、乙醇、丙酮气体传感器和对高浓度甲醛气体有相应的甲醛气体传感器。 同时,在石英晶振传感器的无线运用平台,行使Ti公司的MSP430F123单片机和TRF6900无线射频收发芯片,确立了QCM传感器灯号无线收罗体系,为QCM传感器在无线网页中的运用,奠定了底子。