声表面波气体探测器ARM控制电路设计及敏感膜工艺研究.pdf

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1、分类号密级注1UDC学位论文声表面波气体探测器ARM控制电路设计及敏感膜工艺研究（题名和副题名）林加富（作者姓名）指导教师姓名谢光忠教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业名称光学工程论文提交日期2012.4论文答辩日期2012.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2012年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢

2、的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论

3、文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月万方数据摘要摘要声表面波(SAW)气体传感器，相对于其他的气体传感器，具有尺寸小、精度高、灵敏度高、易于批量生产等优点，因此在环境监测，临床医学、军事和民用安防等众多方面得到了越来越多的应用。而且，正是由于声表面波(SAW)气体传感器的体积小、功耗低的优点，对于便携式气体传感器的研制提供有力的保证。因此，在保证声表面波(SAW)传感器性能的前提下，实现便携化也是声表面波(SAW)气体传感器研究的一个重点。论文首先介绍了声表面波(SAW

4、)器件及其传感器工作原理，在此基础上，设计完成了一套与声表面波(SAW)气体探测器频率振荡电路相匹配的传感器控制电路。该控制电路包括：电源驱动电路、预富集器控制电路、气泵工作电路、微处理器工作电路、LCD显示电路、按键控制电路、报警电路。该控制电路可以同时检测到前端气体传感器振荡电路所产生的三路频率信号，通过对预富集器、气泵的控制，对三路频率信号进行处理并显示检测的信息。同时，本论文还系统研究了气体喷涂法(AirBrushCoating)制备声表面波(SAW)气体传感器敏感膜的工艺。在双端谐振型SAW

5、传感器表面沉积了具有不同粘弹性的三种聚合物材料，分别为乙基纤维素(ECEL)、聚环氧氯丙烷(PECH)和聚甲基-{3-[2-羟基-4,6-二(三氟甲基)]苯基}-丙基硅氧烷(DKAP)，并研究了喷嘴口径、溶液浓度、喷涂距离这三个工艺参数对成膜效果的影响。其结果是从薄膜形貌和器件的特性两方面进行分析，并定性讨论了其机理。最后，对本论文中涂覆好敏感膜的声表面波(SAW)器件进行测试。通过对测试结果的分析，调节声表面波(SAW)器件敏感膜制备的工艺参数，获得较好的敏感膜，使得声表面(SAW)气体传感器的检测

6、灵敏度得到提高。关键词：声表面波，气体传感器，控制电路，气体喷涂法，工艺参数I万方数据ABSTRACTABSTRACTSurfaceacousticwave(SAW)gassensorhasbeenwidelyusedinmanydomainssuchasenvironmentalmonitoring,clinicalanalyzing,militaryandsecurityofcivilianareasbecauseofitssmallsize,highaccuracy,highsensitivit

7、y,easybatchproduction.Meanwhile,becauseofthefeaturesofsmallsizeandlowpowerconsumption,theSAWgassensorisparticularlysuitableforthedesignoftheportablesensor.UnderthestableofSAWsensor’sperformance,theresearchingforhowtoachieveportabilityofSAWsensorisalsoap

8、riority.Atfirst,inthispaper,thebasicprinciplesofSAWsensorandthesensitivegassensordetectionprinciplewereintroduced,andbasedontheSAWoscillatorcircuit,asensorcircuithasbeendesigned.Apowerdrivecircuit,acontrolcircuitforpre-concentrat