【摘 要】
:
近年来,随着电子科技技术的进步,传感器的需求也在逐年提升。为了应对复杂环境中的传感,需要研发低成本、易于制备,抗干扰能力强的传感器。近年来基于氢气的清洁能源得到重视和发展,因此氢气传感器需求广泛。由于传感器由敏感材料及其信号调制电路组成。因此论文分为两部分,第一部分为氢气传感器的研究,第二部分为传感器电路的设计。虽然钯-基氢气传感器的研究已有几十年的历史,但金属钯吸收氢气引起的体积膨胀导致钯颗粒的
论文部分内容阅读
近年来,随着电子科技技术的进步,传感器的需求也在逐年提升。为了应对复杂环境中的传感,需要研发低成本、易于制备,抗干扰能力强的传感器。近年来基于氢气的清洁能源得到重视和发展,因此氢气传感器需求广泛。由于传感器由敏感材料及其信号调制电路组成。因此论文分为两部分,第一部分为氢气传感器的研究,第二部分为传感器电路的设计。虽然钯-基氢气传感器的研究已有几十年的历史,但金属钯吸收氢气引起的体积膨胀导致钯颗粒的位移,从而影响传感器的性能。为了提高传感器的稳定性和灵敏度,虽然建议采用聚合物载体来适应钯的膨胀引起的位移问题,但聚合物载体的力学性能仍然是一个令人困扰的问题。因此在本研究中,首先合成了纳米钯颗粒,并将其附着在聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维上,加入碳纳米管以提高其导电性。研究了初始氢浓度、基础电阻和相对湿度等因素对氢气传感器的影响。通过对活化能的计算,得出了当钯的晶粒势垒控制导电通路时,此时氢气传感器的电阻阻值是最佳的电阻阻值(512kΩ)。同时湿度对传感响应有显著影响,建议控制在10%相对湿度以下。初始暴露3%H2可大大提高传感器的灵敏度,检测下限为25ppm。结合X射线光电子能谱表征和COMSOL多物理模拟,研究了粘塑性PVDF对传感器灵敏度的影响。聚偏氟乙烯(PVDF)的硬化过程是由钯纳米颗粒在初始对氢气吸附中引起体积膨胀导致,硬化后的PVDF能抑制钯纳米颗粒的femtoscale振荡,并能抵抗其变形。该传感器初始放置在3%H2中可获得最稳定的钯纳米颗粒导电通路。因此,通过PVDF固定钯纳米颗粒获得最高的灵敏度。本研究证明了聚合物基底的力学性能对钯-基氢传感器的影响,这在钯基氢传感器的设计中是不可忽视的。使用该方法制备的氢气传感器具有响应高、恢复快,同时该传感器制备简单、成本低、适合大规模生产。对于传感器电路,本文从传感器的抗干扰能力出发,提出一种基于阻抗变换电路的LC谐振电路,和常规的直流电路不同,阻抗变换电路可以通过电阻间接的控制谐振频率的偏移,电路产生的电磁波可以直接进行无线传输。首先设计了一种阻抗变换电路,并对该电路进行了仿真实验,并通过实际商用甲醛传感器对电路进行了实验,发现电路的寄生效应使仿真和实测数据产生差异。同时对该电路的灵敏度进行了深入的探讨,发现灵敏度的变化出现了随着传感器电阻的增大而逐渐减小,通过理论的分析得出,灵敏度不仅取决于初始谐振电路的参数,还取决于传感器自身的电阻大小,且灵敏度和传感器电阻成反比,由此可以通过设计定电路的初始值调节灵敏度的大小。因此通过对传感电路和传感器分别进行研究,以此来探索传感器的抗干扰能力。因此通过对氢气传感器和传感电路分别进行研究,以此来探索传感器的抗干扰能力。
其他文献
中江挂面是非常具有地方特色的特产。本文以中江县各挂面生产企业和手工作坊、中江挂面的消费者群体、当地政府各部门以及和中江挂面紧密相连的各产业作为调研对象,通过实地走访,以及发放问卷调查的方式进行周密调研,结合其它品牌在商业领域的成败,提出解决中江挂面问题的方法和对策,作为中江挂面未来发展的建议和警戒。中江挂面近年来的销量一直提升较缓慢,这和销路有一定关联,但并不是主因。制约中江挂面长远发展的原因是多
坛紫菜(Pyropia haitanensis)是我国重要的经济海藻,营养物质含量丰富,味美价廉,口感独特。在人体摄食过程中,关于坛紫菜营养物质的消化作用及食物成分结构的变化目前尚不明确。为提高坛紫菜的生物利用率,本文通过体外模拟消化来探究整个消化过程中坛紫菜重要营养物质的消化作用,并比较研究高温烘烤、水解、酸解、碱解、高压蒸汽及油烤等处理方法对于消化作用的影响。主要研究结果如下:1)研究了口、胃
视觉目标跟踪技术始终是计算机视觉中一项具有挑战性的课题。由于在跟踪过程中,目标可能会发生较大的形态和外观改变,同时因为缺乏充足的训练样本,导致大多数的在线学习跟踪算法都会产生性能上的瓶颈。比如当出现目标被遮挡、离开视野或快速运动等情况时,很容易发生模型漂移,进而造成跟踪失败。本文针对复杂场景下目标跟踪任务的性能需求,通过多特征融合、多尺度估计、目标模型自适应更新以及目标丢失后的重检测等联合策略,提
汽车驱动桥一般由主减速器、差速器、四轮驱动装置和传动桥壳等组成,是汽车的主要部件之一。它主要具备的基本功有是增加变速箱或者传轴上的扭矩,合理地将扭矩分别配置到左边和右边的驱动轮上面,让两个驱动轮在车辆行驶的过程中具有达到需求量的差速功能。此外,汽车的驱动桥还要承受整个车身的重量作用于地面时的一些作用力,比如垂直力,纵横向力、还有扭矩。所以,汽车驱动桥在汽车的整个构成部件中十分重要,它的制作工艺的优
为研究斑节对虾(Penaeus monodon)的耐低盐分子机制,开发能够应用于斑节对虾耐低盐新品系选育的分子标记,应用于抗逆性状的育种研究,本文首次克隆了三个斑节对虾耐低盐相关基因的cDNA全长,并进行了生物信息学分析。然后利用实时荧光定量与96h急性盐度胁迫实验的方法研究了三个与耐低盐相关基因在不同组织及低盐胁迫过程中的差异表达情况。从本实验室斑节对虾转录组文库中获得EST序列,利用RACE(
目的探讨男性阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(Obstructive Sleep Apnea Hyponea Syndrome,OSAHS)与性激素水平的关系,分析影响男性OSAHS患者性激素改变的相关因素。方法采用回顾性研究,收集了2016年1月至2018年6月因鼾症就诊我院呼吸与危重症医学科的男性患者264例作为研究对象,收集研究对象的临床资料,包括一般资料(年龄、身体质量指数(Body Mass I
目前,很多机械产品生产型企业的普通机床年代一般较长,由于长时间磨损,其加工精度下降得厉害,加上该类型机床不能实现批量生产,且生产效率低,故已不能满足正常的生产需求;但这部分机床的床身、导轨等结构还保存较为完好,从节约成本和最大化程度上充分利用现有资源原则出发,可以对相应的设备进行数字化控制升级改造;而改造后的数控机床具有较为高的加工精度和加工效率,能实现批量自动化生产,降低对人工操作的依赖等特点;
随着无线通信技术的飞速发展与不断进步,功率放大器(简称PA)的线性度越来越成为无线通信系统的一个重要指标。为了提高PA的工作效率,使PA工作于接近饱和区(非线性区),当PA工作在非线性状态时会产生带外频谱扩展,导致邻道信号干扰,在带内影响传输信号质量,导致传输失真进而增加了误码率等。运用数字预失真(简称DPD)技术解决功放失真问题已然成为一种行之有效的技术手段。由于不同的PA具有不同的特性,导致P
背景:白血病通常被认为是一种克隆性干细胞疾病,在这种疾病中,自我更新的白血病干细胞(Leukemia stem cells,LSC)被认为是启动肿瘤形成的一个重要因素。目前,使用细胞毒性药物来破坏癌细胞的化学疗法是最有效的治疗方法。然而,多药耐药性(Multidrug resistance,MDR)是肿瘤难以治愈的重要原因,是癌症治疗中亟需解决的主要问题。其中,白血病干细胞的存在是导致白血病多药耐
随着通信技术的进步,无线通信在信息化社会建设中发挥着越来越重要的作用。信道均衡是保证无线通信系统可靠性的重要手段之一,是无线通信技术的研究热点。常模算法(Constant Modulus Algorithm,CMA)由于具有结构简单、易于实现和无需训练序列等优点,在无线通信中得到了广泛的应用。不过在实际的无线信道中存在Alpha稳定分布噪声,导致传统的常模算法在这类噪声中的性能会严重下降。为提高盲