气体传感器

摘要： 为提高气体传感器对苯系物的选择性,文中通过Au-S键的自组装作用和滴铸法制备了4-甲氧基苄硫醇(MTT)修饰的金纳米颗粒(AuNPs)化学电阻传感器,用扫描电子显微镜(SEM)对其微观形貌进行了表征。设计了气体检测平台和数据采集系统,并对传感器的气敏性能进行了检测,结果显示:基于MTT功能化的AuNPs化学电阻传感器对苯类气体(甲苯、苯甲醛等)具有明显的吸附选择性,在室温条件下,可对体积分数低至5×10^(-8)的甲苯/苯甲醛气体产生响应,灵敏度分别为5.06×10^(-3)和3.46×10^(-3),响应/恢复时间随被测气体体积分数的增大逐渐减小,平均响应/恢复时间为(80.0±17.3)s/(117.1±30.0)s。

摘要： 金属氧化物半导体气体传感器在环境空气质量监测、有毒有害气体检测以及某些疾病初步诊断等方面具有良好的应用价值与潜力。综述了近些年针对提升金属氧化物半导体气体传感器性能的改性研究进展,从对本体材料掺杂、修饰以及复合等多方面探讨改性措施对金属氧化物半导体气体传感器性能的改善提升作用,并展望了金属氧化物半导体气体传感器未来的发展方向。

摘要： 表面等离子体共振是一种免标记的传感技术,当介质周围的介电常数发生改变时,则SPR谐振光谱特性也会随之改变。因此表面等离子体共振传感技术已广泛应用于生物化学和环境监测等领域。由于二氧化钛(TiO_(2))覆盖层不仅可以保护金属层,还能调谐SPR谐振的光谱强度和谐振波长于近红外波段,应用于1550 nm的光纤传感,其氧化还原反应还能使其用于检测气体。由于氢气易燃易爆性,随着氢能源的广泛应用,因此对低浓度氢气检测技术研究具有特殊的意义。提出一种可更换银/二氧化钛复合膜的表面等离子共振的气体传感器,研究了SPR传感器在1550 nm近红外波段对气体的敏感特性。研制了可更换银/二氧化钛复合膜的表面等离子共振(SPR)气体传感器。研究了在近红外波段对气体的表面等离子体共振光谱特性。仿真计算Kretschmann棱镜耦合的四层结构模型的共振光谱强度与银膜厚度,二氧化钛厚度和棱镜材料的关系,优化了Ag和TiO_(2)层的厚度以获得最大灵敏度,得到的最佳膜厚是45 nm Ag和110 nm TiO_(2)。Ag/TiO_(2)薄膜设计为可更换的一次性气敏膜,采用蒸镀和溅射方法镀膜,制备成本文所使用的SPR传感器。利用Ag/TiO_(2)薄膜在复合界面产生SP共振光谱的移动,对气体进行测试。采用Kretschmann棱镜耦合结构的光谱波长检测实验系统。固定光源和入射角,测量波长的偏移量。宽光源(波长范围:1462~1662 nm)通过环形器、准直器,照射到棱镜和可更换的Ag/TiO_(2)敏感膜,经全反射(TIR)后,再由高反射镜反射回传感膜,并以相同的TIR角和光路再次反射回到准直器,从而被光谱仪检测。实验结果表明,Ag/TiO_(2)复合膜可以调谐共振波长到1550 nm近红外波段,增强该传感器的光谱灵敏度,低浓度(14.7%~25%)氢气下的灵敏度可达-8.305 nm·%^(-1)。并且可通过更换气敏膜检测不同的气体,增加生物相容性和气体传感能力。

摘要： 挥发性有机物(VOC)对人体健康的危害日益加重。为有效地解决电阻式气体传感器因交叉敏感导致对气体选择性普遍较差的问题,实现仅通过一种气敏材料结合机器学习算法对VOC类型进行预测分类的目的,提出了一种基于主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)优化WO_(3)气敏薄膜对VOC选择性的方法。采用化学浴沉积法制备WO_(3)气敏薄膜,在250~400°C工作温度下对不同浓度的六种VOC气体进行测试得到多维响应矩阵;通过PCA降低特征量之间的相关性,实现原始数据的降维,进行定性识别;再将优化后的数据代入SVM模型中对VOC类型进行预测,结果达到100%的分类准确率。相比于传统SVM模型,PCA-SVM在达到相同准确率的同时运行耗时减少40%,更适合处理具有多维特征量的数据样本,基于PCA-SVM的方法可以有效且快速地优化WO_(3)气敏薄膜对VOC选择性。

摘要： 采用溶剂热法制备了MOF衍生纯相Zn O和不同比例的Zn O/Co_(3)O_(4)复合微结构,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和表面积分析仪对所制备微结构的晶体结构、形貌和化学组成进行了分析.基于上述材料制备气体传感器,探究传感器对多种不同气体的响应特性.实验结果表明:大部分气体传感器在测试温度范围内对环己酮气体的响应值最高,适量Co_(3)O_(4)复合可以有效提高Zn O微结构对环己酮的检测性能.Zn O/Co_(3)O_(4)复合微结构对环己酮的响应值随Co_(3)O_(4)含量的增加先升高后降低,在最佳工作温度(250°C)下锌钴比例1∶0.1的Zn O/Co_(3)O_(4)传感器对体积分数为100×10^(-6)环己酮气体的响应值可达161,是相同条件下ZnO微结构的6.4倍,且响应和恢复时间分别为30 s和35 s,其优异的检测性能主要归因于Zn O和Co_(3)O_(4)之间形成的协同效应.本文的工作在环己酮气体高性能检测方面有重要的应用价值.

摘要： 导读:环境污染一直都是大家关注的焦点问题,为了缓解机动车排放带来的大气污染,近年来,世界各国都在争相发展新能源汽车。虽然新能源汽车得到了长足的发展,但是现阶段以汽油、柴油为燃料的内燃机的应用仍然占据主导地位。怎样有效地控制汽车污染,仍然是全球关注且亟待解决的问题。

摘要： MXene是一种新型二维过渡金属碳化物/氮化物。作为二维材料,MXene具有大的比表面积和丰富的表面官能团,表面容易吸附气体分子,且吸附的气体分子会影响材料的导电性能。因此,MXene可以用来作为新型气敏材料。从理论到实验的角度综述各种MXene(Ti_(3)C_(2) MXene、V_(2)C MXene、Mo_(2)C MXene等)的气敏性能以及气敏应用,归纳不同MXenes对气体的响应特性,分析MXene的气敏机理,总结MXene作为气敏材料的优势和缺点,展望MXene在气体传感器领域的未来应用前景。

摘要： 微热板作为气敏半导体传感器的关键组成部分,为敏感材料提供稳定的加热温度。为降低微热板功耗,提升热稳定性,设计了一种悬浮式结构微热板,通过仿真对微热板材料组成、膜层厚度等关键参数进行优化。基于MEMS工艺进行了流片,测试得到微热板的功耗为24 mW,热响应时间为9.6 ms,一致性、稳定性较好;通过拟合微热板的温阻特性,证明温度和电阻具有良好的线性关系。

摘要： 空气质量问题事关人体健康,近年来得到了越来越多的关注。该文针对化学试剂检测法检测周期长、无法测量空气质量变化过程及趋势以及检测过程中检测人员需进出室内引起空气扰动的问题,以STM32硬件开发平台,采用IDT气体传感器,开发了一款具有存储测试功能的室内环境评估测试系统。该系统采用蓝牙通讯,具有无线开关功能,测量过程无须测试人员出入测试场地,测量过程中室内被测气体平衡性更好,经过实验测试,该系统测试周期比化学试剂检测法缩短70%,测量精度提高了5%,测量结果更准确可信。

摘要： 针对排放控制区的船舶尾气难以监控的问题,设计了一种基于STM32的船舶尾气排放监测系统。系统硬件主要由STM32微控制器、气体传感器、温湿度传感器、GPS定位模块以及通信模块组成。系统以无人机搭载的方式,实时采集尾气中SO_(2)和CO_(2)气体体积分数数据,并将检测数据通过4 G网络实时发送到服务器。实验结果表明:该系统运行稳定可靠,能够有效协助海事监管人员监控港区船舶的尾气排放情况。

摘要： SF6气体绝缘设备内部存在的缺陷,在运行时会发生放电和过热故障,从而导致SF6气体分解,降低设备的绝缘性能,进而危及设备运行和检修人员人身安全.SF6分解气体H2S的检测可以用来诊断这些故障.本文基于电化学检测方法先合成了一种CuO敏感材料并进行了SEM和XRD表征;最后将合成材料抅筑成气体传感器,对H2S气体进行了性能测试,材料对H2S选择性良好,响应时间小于1min.

摘要： 神经性毒剂,如沙林(sarin)、梭曼(soman),是一类剧毒、高效、连杀性致死剂,可破坏神经系统正常传导功能.神经性毒剂作为有机化合物,与SXAF结构上的六氟异丙醇(HFIP)官能团有强氢键作用,可实现对神经性毒剂可逆的选择性吸附.将气敏薄膜材料与声表面波(SAW)技术相结合的声表面波气体传感器体积小、灵敏度高、响应快速、制作成本低.本文提出将六氟异丙醇基聚硅氧烷(SXFA)作气敏薄膜材料沉积于一种延迟线型声表面波传感器件的声波传播路径,并结合具有高稳定性的鉴相差分电路,以实现对神经性毒剂高灵敏快速检测.由于神经性毒剂毒性强,本文采用神经性毒剂模拟剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)替代.

摘要： 碳纳米管气体传感器具有探测灵敏度高、反应速度快、体积小、功耗低等众多优点,在航天舱内有害气体检测、推进剂检漏、宇航员呼吸系统气体检测等航天领域具有潜在的应用优势,引起各国研究者广泛关注.本文对碳纳米管气体传感器取得的研究进展进行了综述.同时对碳纳米气体传感器阵列的制备、结构特点、工作原理和性能进行了阐述和分析,并对其研究及应用前景进行了展望.

摘要： 通过设计创新的气体采样方法和抗干扰措施,研制出能够抗井下超高湿度、电磁干扰等恶劣环境高可靠性气体传感器,从而保证传感器检测数据准确、延长仪器使用寿命、减少工作人员对仪器的调校维护工作量.

摘要： 过渡金属硫化物的气敏性能已经被广泛的研究,硫化铋是一种斜方晶系半导体禁带宽度为1.3eV.本文利用溶剂热法合成了Bi2S3纳米片,在印有银叉指电极的氧化铝陶瓷片上旋涂制备出硫化铋纳米片薄膜,并采用Pb(NO3)2溶液对其进行表面处理.研究了不同近红外光强下Bi2S3纳米片半导体气体传感器对低浓度NO2的气敏性能,在近红外光强为7.8uW/cm2时传感器有较优的气敏性能,室温下对5ppm NO2的响应(Rg/Ra)为138.8,响应时间和恢复时间为19.41s和21.6s,最小探测率下限可达19.5ppb;与暗态相比光照下Bi2S3纳米片气敏传感器的性能得到了很大的提升.

摘要： 与瑞利波模式相比,基于乐甫(Love)波声学模式的气体传感器在检测灵敏度方面具有突出优势,有着广阔的应用前景.本文利用传递矩阵理论对乐甫波气体传感器的敏感机理进行了理论建模与分析.将由半无限大的压电基底层、声波导层以及敏感膜构成的乐甫波气体传感器视为多层结构体,确立压电基底层与敏感膜顶部之间的矩阵对应关系,由各层介质的物理参数得到传递矩阵,求解层状结构中声波频散特性及机电耦合特性,从而对乐甫波声学模式传感器具有更高灵敏度的敏感机理以及声波导效应进行理论解释.相对于常规采用的微扰理论,本文提出的传递矩阵理论分析方法与之相比更简单、准确,且易编程实现.通过上述敏感机理的准确认知为乐甫波气体传感器的优化设计提供了理论依据.

摘要： 挥发性有机化合物(VOC)是一类易于从工业环境及室内环境释放出的化学物质,对生态环境及人体健康均有着不良影响[1].开发一种对VOC灵敏度高、特异性强的检测手段,在环境监测、工业过程控制以及早期疾病检测等领域都具有重要意义.

摘要： 本文提供一种基于静电纺丝技术制备的W掺杂NiO氧化物半导体敏感材料的二甲苯传感器、制备方法及其在室内环境中检测二甲苯蒸汽方面的应用。利用静电纺丝技术制作了4种不同掺杂摩尔比(0％,1％,2％和4％)的W6+掺杂NiO一维纳米管,并将此种纳米材料制作成气体传感器.通过气敏特性测试,对比4种W6+掺杂NiO纳米管制作的传感器对200ppm二甲苯的灵敏度可知,基于掺杂浓度为2mo1％的纳米管制作的传感器的灵敏度最好,它的灵敏度是不掺杂(0％)NiO纳米管的3.3倍.本文提供一种利用静电纺丝技术制备的W6+掺杂NiO纳米管二甲苯传感器、制备方法及其在室内环境气体方面的应用.通过对半导体材料进行掺杂,可以降低传感器的检测下限,增加传感器的灵敏度,促进此种传感器在环境监测领域的实用化.

摘要： 本文通过喷涂沉积的方法制备出了基于P3HT/C61异质结薄膜的有机薄膜晶体管二氧化氮(NO2)气体传感器的有源层.并对该传感器的电学特性和气敏性能进行了测试.此外,本文通过扫描电镜分析(SEM)对P3HT薄膜与P3HT/C61薄膜进行了表征分析,并对薄膜的气敏响应机理进行了分析.实验结果显示P3HT/C61复合薄膜传感器表现出最佳性能,其电学特性最为优越,气敏特性展示出复合膜的响应度大幅提升,灵敏度高,线性度好.

摘要： 本论文制备基于In2O3/石墨烯复合材料的气体传感器,石墨烯具有超大比表面积、超高的电子迁移率等优点,与In2O3复合后有望进一步提高气敏特性,实现对有毒有害气体高效快速的检测.本论文通过简单的一步水热法制备不同质量比的In2O3/石墨烯复合材料,对其进行表征并测试其气敏性质.复合材料中In2O3呈现均一的花状形貌,并可明显观察到片层状的石墨烯.气敏测试的结果显示,复合石墨烯后气体传感器的灵敏度得到了明显的提升,并且石墨烯的复合比例对气敏特性有明显影响,且对NO2具有良好的选择性.

摘要： 本发明涉及一种用于对于一种气体进行检测的传感器装置（100），它具有检测区域（102）和通过连接接片（106）与该检测区域（102）电地并且机械地连接的读出区域（104），其中，读出区域（104）、检测区域（102）和连接接片（106）由基片构成，并且检测区域（102）和连接接片（106）通过凹坑（108）从基片中镂空地产生，其中，检测区域（102）具有用于提供与气体有关的测量信号的离子传导区域，并且将读出区域（104）设计为用于读出所述测量信号。

摘要： 一种以低成本而容易地形成端子部材的气体传感器，以及与气体传感器连接而把输出信号发送到外部装置的气体传感器帽、在气体传感器的端子部材和气体传感器帽之间能保持稳定的电连接状态的气体传感器单元。本发明的气体传感器(100)具有气体检测元件(120)和端子部材(150)。端子部材(150)由弯曲加工而成的规定形状的板材构成，是与帽端子(211)电连接而输出气体检测元件(120)的输出信号的筒状的输出侧端子部(151)，具有与帽端子(211)连接了时弹性扩径的输出侧端子部(151)和与内侧电极(112)电连接的筒状的元件侧端子部(153)即可弹性缩径而插入到气体检测元件(120)内的元件侧端子部(153)。

摘要： 本发明提供一种能够稳定地确保传感器元件和接触构件之间的电导通的气体传感器。本发明的气体传感器用接触构件，通过将传感器元件夹持并固定于由一对壳体构件形成的插入口来实现与传感器元件的电连接，其中，作为设在一对壳体构件的外周并具有将一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能的限制构件，具备：两个按压面部，因所述环状构件缩小变形而产生的压缩力作用于该两个按压面部；第一侧面部，其与两个按压面部垂直连接；第二侧面部，其具有与按压面部中的一个按压面部垂直连接的上侧侧面部和与另一个按压面部垂直连接的下侧侧面部，并且在上侧侧面部和下侧侧面部之间具有分离部；第一侧面部具有反作用力抑制结构，其用于抑制因压缩力而产生反作用力。

摘要： 本发明提供一种能够稳定地确保传感器元件和接触构件之间电导通的气体传感器。通过将传感器元件夹持并固定于由一对壳体构件形成的插入口来获得与传感器元件电连接的气体传感器用接触构件中，在一对壳体构件的外周设有限制构件，该限制构件具有将一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能，并直至传感器元件被夹持固定在一对壳体构件期间，该限制构件将一对壳体构件的位移限制在规定范围内，且在传感器元件被挟持固定后，并不产生对外力的反作用力，以夹在环状构件和一对壳体构件之间的状态存在。

摘要： 由卷成线圈状的单重卷绕线圈构成加热线圈(22)的引线部(25)，由进一步将单重卷绕线圈卷成线圈状的双重卷绕线圈构成焊珠部(24)。将焊珠部(24)埋入到导热层(21)中，使催化剂层(23)附着于导热层(21)的表面，作为检测元件(2)，由此实现接触燃烧式气体传感器的气体灵敏度及响应速度的提高。另外，通过耐冲击强度的提高，减小零点变动。在将加热线圈的两端固定到电极管脚上时，在将白金线等卷到一次芯线上的状态下，通过电阻焊接法等将加热线圈的两端焊接到电极管脚上，然后进行湿式蚀刻处理，在残留白金线等的状态下，溶化去除一次芯线。

摘要： 本发明目的在于提供一种能够稳定地实施以下功能的气体传感器，即：利用接触构件来保持传感器元件，并确保传感器元件和接触构件之间的电导通。一种气体传感器，其具备：传感器元件；接触构件，其通过在插入口中插嵌保持传感器元件来实现与传感器元件之间的电连接。其中，所述接触构件具备多个传感器元件保持构件，该多个传感器元件保持构件分别具有与所述传感器元件相接触的多个抵接部。多个抵接部中的至少一部分为具有线状或点状顶端部分的第一抵接部。第一抵接部的顶端部分是与传感器元件进行点接触或线接触的同时对传感器元件施加弹性力的自由端部。

摘要： 本发明提供以比以往低的密封载荷确保气密性能的气体传感器。气体传感器具备：传感器元件；金属性的筒状体，其具有贯通孔，传感器元件沿轴向贯穿该贯通孔的内部；以及压粉体，其填充于形成该贯通孔的筒状体的内表面与传感器元件之间，并将传感器元件的第一端部侧与第二端部侧之间密封，贯通孔内表面中的至少与填充于该内表面与传感器元件之间的压粉体接触的范围为凸部和凹部在轴向上交替且分别以沿着筒状体的内周方向的方式延伸的条纹状凹凸区域，凸部的轴向上的间隔为50μm以上150μm以下，条纹状凹凸区域的轴向上的最大高度Rz1和内周方向上的最大高度Rz2满足0.3μm≤Rz1≤10μm且Rz1/Rz2≥2.0。

摘要： 提供一种能够诊断DA转换电路的故障的气体传感器系统。本公开是一种与气体传感器连接的气体传感器控制装置，该气体传感器具备固体电解质体和泵单元，该泵单元具有在固体电解质体上分离配置的第一泵电极和第二泵电极。气体传感器控制装置具备：DA转换电路，将与所输入的数字信号对应的大小的泵电流供给到泵单元；基准电位生成电路，将第一泵电极的电位保持为基准电位；诊断电阻，与泵单元并联连接；及输出部，在泵单元未表现出氧离子传导性的条件下，将与在向DA转换电路输入了任意的数字信号时施加于诊断电阻的电压相关的信号输出到外部装置。

摘要： 本发明的气体传感器元件100的制造方法是具有固体电解质体110和形成于固体电解质体110的表面110a的电极130的气体传感器元件100的制造方法，其中，该制造方法具备：浆料赋予工序S3，对固体电解质体110的表面110a赋予含有单斜晶系氧化锆和正方晶/立方晶系氧化锆的第一浆料，形成第一浆料层13；热处理工序S4，将形成有第一浆料层13的固体电解质体110进行热处理，由此形成基底层14；和镀敷处理工序S5，使用含有贵金属的镀敷液对基底层14实施镀敷处理，形成电极130。

摘要： 气体传感器故障检测装置用于对检查对象物的气体泄漏进行检测的气体泄漏检查装置，该气体泄漏检查装置在检查对象物的外侧对充填到检查对象物中的气体进行检测，所述气体传感器故障检测装置具备：气体吹出部22，其向气体泄漏检查装置中的气体传感器的检测范围吹出气体；位置固定部21，其将气体吹出部22的位置固定在检查对象物中的假想气体泄漏位置。