微熱板陣列式集成氣體傳感器芯片電路設(shè)計

該文采用信號處理技術(shù),設(shè)計了一種振蕩電路。該電路解決了雙延遲線型聲表面波(saw)器件不易起振,頻率跳變等問題。整個電路結(jié)構(gòu)簡單,對插損低于20db的器件有很好的起振效果,滿足氣體檢測的需要。

收稿日期:2010-09-27 基金項目:甘肅省科技廳自然基金項目(0803rjza099) 氣體傳感器靜態(tài)測試系統(tǒng)電路設(shè)計 馬宏偉,陳小通,祁昌禹,張紅霞,李工農(nóng),韓根亮 (甘肅省科學(xué)院傳感技術(shù)研究所,甘肅,蘭州730000) 摘要:研究了一種氣體傳感器靜態(tài)測試系統(tǒng)的電路設(shè)計原理和測量方法.采用匹配電阻串聯(lián)分 壓的測試原理和微處理器程序控制技術(shù),設(shè)計了匹配電阻自動切換電路和高精度工作電源、加熱電 源電路.提高了系統(tǒng)測試精度和測試范圍.系統(tǒng)測試電路簡單可靠;電源電壓連續(xù)可調(diào),可適應(yīng)不同 種類氣體傳感器的測試需求. 關(guān)鍵詞:氣體傳感器;匹配電阻;電阻分壓法;多路測試 中圖分類號:tp206+.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:a文章編號:1004-0366(2010)04-0124-05 thecircuit

針對薄膜氣體傳感器敏感芯體的氣體溫度特性,設(shè)計了一種實用的脈寬恒溫控制電路。采用經(jīng)典pid控制模式,自適應(yīng)調(diào)節(jié)加熱功率,滿足高溫高濕的環(huán)境要求。樣機(jī)器件全部采用有失效率指標(biāo)的高等級質(zhì)量國產(chǎn)元件,可靠性完全可估。樣機(jī)對啟動電流、最高溫度等最壞情況做了特別設(shè)計,同時為了有效降低失效率,對有效工作模式做了規(guī)定以適合高可靠性、低風(fēng)險的航天應(yīng)用要求。實驗數(shù)據(jù)表明氫氣傳感器控溫電路精度可達(dá)0.15℃,可滿足傳感器精度要求。

納米氣體傳感器 在納米技術(shù)中，納米器件的研究水平和應(yīng)用程度標(biāo)志著一個國家納米科技的總體水平， 而納米傳感器恰恰就是納米器件研究中的一個極其重要的領(lǐng)域。 ? 隨著工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境檢測的迫切需要以及納米技術(shù)的發(fā)展，納米氣敏傳感器已獲得長 足的進(jìn)展。用零維的金屬氧化物半導(dǎo)體納米顆粒、碳納米管及二維納米薄膜等都可以作為 敏感材料構(gòu)成氣敏傳感器[1]。用納米材料作為敏感材料構(gòu)成的氣敏傳感器具有常規(guī)傳感 器不可替代的優(yōu)點(diǎn)：一是納米固體材料具有龐大的界面，提供了大量氣體通道，從而大大 提高了靈敏度；二是大大降低了傳感器工作溫度；三是大大縮小了傳感器的尺寸。因此， 它在生物、化學(xué)、機(jī)械、航空、軍事等方面具有廣泛的發(fā)展前途。 研究點(diǎn)滴： ? 美國倫斯勒理工學(xué)院[2]在nature上發(fā)表文章，介紹了一種微型氣體傳感器樣品，能 夠非常靈敏地定量及定性分析大氣中的各種氣體。制作方法是：首

目前廣泛使用的各種液位傳感器原理眾多,但在解決某些特定問題時均有其不足之處?；诎l(fā)熱體在液體和氣體中換熱系數(shù)的顯著差異,提出了一種陣列式鉑電阻液位傳感器的原理方案,進(jìn)行了理論分析并用鉑電阻進(jìn)行了實驗研究。結(jié)果表明:利用這種陣列式液位傳感器可以有效地實現(xiàn)液位測量,通過簡單的參數(shù)設(shè)定,即可適用于各種不同液體的液位測量。

單片集成MEMS電容式壓力傳感器接口電路設(shè)計

在無損測量當(dāng)中,電渦流傳感器測量因為能夠?qū)崿F(xiàn)工件在線非接觸測量,測量精度高、無污染、制作價格低廉等優(yōu)點(diǎn),一直被作為一種重要的檢測設(shè)備,在渦流技術(shù)高速發(fā)展的今天,電渦流的優(yōu)勢越來越明顯應(yīng)用也越來越廣泛。電渦流傳感器是電渦流測量淬火層厚度的核心部分,傳感器的測量精度直接影響整個測厚設(shè)備的精度,傳統(tǒng)的電渦流傳感器包括測量探頭、整流濾波電路的設(shè)計、放大器的設(shè)計等,電渦流傳感器的精確測量也離不開位移測厚標(biāo)定器,這里主要研究電渦流測厚核心電路的設(shè)計。

為了提高壓電傳感器的固有頻率,減小傳感器的體積,采用高輸入阻抗的儀表放大器,設(shè)計研究了用于壓電傳感器的放大電路,通過改變放大電路輸入回路偏置電阻的電阻值,得到了比常規(guī)方法更加簡單、有效的簡單放大電路,實現(xiàn)了小體積下的一體化壓電傳感器較好的頻率響應(yīng)和良好的線性度。

第4章常用傳感器及典型 調(diào)理電路設(shè)計 4.1傳感器概述 1.傳感器的定義 能感受規(guī)定的被測量并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用 輸出信號的器件或裝置。 傳感器處于測量系統(tǒng)的最前端，起著獲取信息與轉(zhuǎn)換 信息的重要作用。 傳感器對規(guī)定的被測量具有最大的靈敏度和最好的選 擇性。 2.傳感器的分類： 按被測量的性質(zhì)分類 機(jī)械量位移、力、速度、加速度、重量等； 熱工量溫度、壓力、流量、液位、物位、流速等； 化學(xué)量濃度、粘度、濕度、氣體的組分、液體的組分等； 光學(xué)量光強(qiáng)、光通量、輻射能量等； 生物量血糖、血壓、酶等； 按輸出量的性質(zhì)分類 電參數(shù)型傳感器：輸出量為電參量，如電阻式、電感式和電容式 電量型傳感器：輸出量為電量，如熱電式、壓電式、磁電式等。 按能量關(guān)系分類 能量轉(zhuǎn)換型如熱電偶、光電池等。 能量控制型如r、l、c電參數(shù)型傳感器。 4.2熱電阻型溫度傳感器及其調(diào)理電路 4.2.1熱

由于變壓器絕緣紙板中的微水分影響其介電特性,用介電測量方法可以得出紙板內(nèi)的微水分分布。為此,開發(fā)了一種16個邊緣場電容測量單元的陣列式微水分傳感器,通過輪流使用各測量單元可獲得被測紙板縱向分布的對應(yīng)復(fù)介電系數(shù),進(jìn)而轉(zhuǎn)換為各處的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù),由該傳感器構(gòu)成的測量系統(tǒng)可以用于紙板干燥過程中在線監(jiān)測紙板的水分分布變化,其使用效果得到試驗證實。介紹了該傳感器的原理、結(jié)構(gòu)及測量系統(tǒng)的構(gòu)成。

傳感技術(shù)是電子信息技術(shù)的主要組成部分，不同的傳感器使用不同的敏感元件，遵循不同的工作原理。廣東版和地質(zhì)版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《電子控制技術(shù)》第二章第二節(jié)中討論了氣敏傳感器接收和檢測煤氣、液化氣等氣體以及酒精檢測儀。

根據(jù)高通量微液電處理及光檢測共形生化檢測芯片研究項目及有關(guān)需求,設(shè)計并實現(xiàn)了具有128通道輸出的驅(qū)動電路,達(dá)到了各個通道單獨(dú)控制的目的。根據(jù)項目要求,電路由單一5v直流電源供電,128通道輸出電壓幅值為0~200v,頻率為10~1000hz的方波,電壓幅值和頻率均可調(diào)節(jié),并且電壓精度為0.5v。驅(qū)動電路采用高度集成化設(shè)計,進(jìn)而滿足小型化要求。該電路的設(shè)計方案具有可行性,滿足對光檢測數(shù)字微流控芯片的驅(qū)動要求。經(jīng)過實驗證明,所設(shè)計完成的驅(qū)動電路可以實現(xiàn)對數(shù)字微流控芯片上液滴的控制。

隨著汽車電子市場的細(xì)分,許多專業(yè)級的芯片被推出,先進(jìn)的高度集成芯片tle6210和l9349就是專為汽車abs開發(fā)的。主要介紹基于集成芯片的abs控制器驅(qū)動電路設(shè)計。利用高低端控制及高低電源驅(qū)動方式,以及實時故障診斷和自保護(hù)功能,完全滿足abs執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)和電磁閥的驅(qū)動要求。與以往分立方案相比,該集成方案還降低了ecu硬件成本,減少了pcb板的面積,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

為了提高紅外氣體傳感器中光源輸出功率的穩(wěn)定性,設(shè)計了一種恒功率控制電路。該電路運(yùn)用功率監(jiān)視器,通過三極管和運(yùn)算放大器的反饋調(diào)節(jié),保持光源輸出功率恒定。實驗結(jié)果表明:該電路彌補(bǔ)了光源損耗和光源器件的分散性,使紅外氣體傳感器產(chǎn)品的可靠性和一致性得到提高。

提出了一種基于soi技術(shù)的微懸臂梁傳感器集成化方案,并從傳感器信號調(diào)理電路的設(shè)計和集成化工藝設(shè)計方面論證了該方案的可行性。微懸臂梁傳感器集成化系統(tǒng)主要包括惠斯通電橋陣列以及微懸臂梁傳感器的信號調(diào)理電路。信號調(diào)理電路部分包括溫補(bǔ)電流源、時分多路選擇器和兩級儀用放大器。測量的結(jié)果證實了我們單片集成的可行性。

智能型h2s傳感器 氣體檢測行業(yè)領(lǐng)先者 圣凱安科技 nesensortechnology 特點(diǎn)characteristic 本安電路設(shè)計,可帶電熱拔插操作 專業(yè)精選原裝進(jìn)口,兼容紅外、電化學(xué)、催化、半導(dǎo)體等多種傳感器 自帶溫度補(bǔ)償，出廠精準(zhǔn)標(biāo)定，使用時無需再標(biāo)定 模擬電壓/電流和串口同時輸出特點(diǎn),方便客戶調(diào)試及使用 最簡化的外圍電路,生產(chǎn)簡單、操作方便 智能型硫化氫h2s氣體傳感器是專門針對氣體探 測器生產(chǎn)企業(yè)推出的新型智能傳感器,主要為解決 氣體探測種類繁多、各品種傳感器互不兼容、生產(chǎn) 標(biāo)定復(fù)雜、核心器件更換限制等問題。 采用我司生產(chǎn)的智能型氣體傳感器則 只需開發(fā)一款產(chǎn)品,即可快速響應(yīng)客戶對不同氣體 種類探測的需求,且生產(chǎn)過程簡化,無需重新標(biāo)定 ,大幅度降低企業(yè)的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本,產(chǎn)品品 質(zhì)也立即提升到國際一流水準(zhǔn)。 該傳感器操作方便、測量準(zhǔn)確、

本文設(shè)計了一個無線傳輸電路,適用于所有以電壓信號為輸出信號的傳感器,便于實現(xiàn)自動控制。本電路具有電路簡單、傳輸距離長、便于控制等優(yōu)點(diǎn)。使用的ic有數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片adc0809、單片機(jī)at89c51以及無線收發(fā)模塊hac-up96,測量電壓的范圍是0～5v,分辨率為20mv,工作頻率為433mhz,收發(fā)電流小于40ma,待機(jī)狀態(tài)電流消耗僅為20μa左右。

基于乙炔氣體的光譜吸收特性,采用一種帶有參考通道的光纖乙炔氣體在線實時檢測系統(tǒng)。在設(shè)計過程中采用了雙光路結(jié)構(gòu)解決系統(tǒng)不穩(wěn)定問題,消除隨機(jī)因素的影響,提高測量準(zhǔn)確度。給出了該光纖乙炔氣體濃度測量的實驗結(jié)果。

基于壓電傳感器ac192設(shè)計了一種信號讀取電路,用于橋梁道路以及機(jī)械動力系統(tǒng)健康狀態(tài)監(jiān)控與檢測。該信號讀取電路主要用于壓電傳感器振動時微弱信號的檢測,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號前進(jìn)行濾波轉(zhuǎn)換信號的調(diào)理等利用mcu控制多路復(fù)用開關(guān)解決了系統(tǒng)多頻段場合使用問題,用加入高通偏置電壓方法實現(xiàn)了單電源供電高通有源濾波,從而使整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定。該電路經(jīng)過實際應(yīng)用檢測,符合現(xiàn)場診斷要求。

集成溫度傳感器具有線性度好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn),因而得到了廣泛應(yīng)用。筆者介紹了一種集成溫度傳感器ad590的電學(xué)性能,并給出了采用ad590的溫度計設(shè)計方法及其實現(xiàn)方案。

由單個運(yùn)放和電阻、電容網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的傳統(tǒng)磁傳感器信號處理電路中的選頻放大電路是一種多環(huán)反饋型帶通濾波器,其擁有電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等特點(diǎn),但由于電路中電阻、電容的值較大,不易于集成?；趯⒋磐ㄩT傳感器微型化的目的,在已有的hspice磁通門探頭信號產(chǎn)生模型的基礎(chǔ)上,提出了一種由雙二階模塊級聯(lián)的開關(guān)電容帶通濾波器來實現(xiàn)選頻放大的方法,運(yùn)用互補(bǔ)開關(guān)技術(shù)和動態(tài)范圍定標(biāo)技術(shù),提高了濾波器的精度。利用hspice進(jìn)行仿真驗證,結(jié)果表明:3v供電電壓下,與用cmos技術(shù)實現(xiàn)的傳統(tǒng)模擬帶通濾波器相比,開關(guān)電容帶通濾波器能較好地將磁通門傳感器中的二次諧波進(jìn)行選擇并放大。

壓力傳感器的應(yīng)用電路設(shè)計