二氧化锡气体传感器敏感机理的研究

结合晶粒边界的肖特基势垒模型和固体表面对气体的Freundlich等温吸附原理推导了SnO2的电导与气体浓度、工作温度之间的关系,用Mathematica对电阻—浓度的关系进行模拟,分析了模拟结果和实际的测试结果的异同.通过比较可得出在5000×10-6以下,电阻与气体浓度呈下降趋势,与模拟结果有一定差距,但在高浓度,电阻的变化趋于恒定,下降缓慢,和理论模型非常好地吻合.考虑环境气氛的影响,将模型中的特征常数d,B′适当减小可对低浓度下的模型加以修正.

NanoSnO_2酒精传感器的研究

采用溶胶-凝胶技术分别在0.45、1.3 mol/L SnCl2乙醇溶液和0.9 mol/L SnCl2乙二醇溶液3种体系下合成了纳米SnO2粉体,通过XRD和TEM对其结构进行了表征,并对NanoSnO2传感器进行了气敏特性和研制条件的分析.结果表明制作传感器的最佳烧结温度为660℃,加热电压控制在5 V,使其表面温度达到200～250℃,此时传感器的气敏性能最好,而且在0.45 mol/L SnCl2乙醇溶液用溶胶-凝胶法制得的SnO2纳米酒精传感器的气敏性能最好.

CMOS SnO_2气体传感器模型与热仿真

为了分析CMOS SnO2气体传感器的工作,有必要建立合适的模型,采用晶粒边界的肖特基势垒模型和固体表面对气体的Freund lich等温吸附很好地解释了SnO2的电导与检测气体体积分数工作温度之间的关系,利用ANSYS 7.0对实际设计的传感器进行了热仿真,这便于在CMOS后加工工艺中很好地对其控制。

SnO_2纳米颗粒的水热法和溶胶-凝胶法制备及其气敏特性

通过不同条件的水热法和溶胶-凝胶技术分别制备了单分散SnO2纳米粉体。利用X射线衍射、透射电子显微镜和比表面积分析仪对产物进行了检测,采用静态配气法测试了样品的气敏性能。结果表明,水热时间越长,颗粒尺寸越大,以反应时间为6 h制备的粉体比表面积最大;溶胶-凝胶产物中,以SnCl2的乙醇溶液为原料制得的颗粒克服了热处理过程中产物易团聚的问题,颗粒尺寸均匀,具有良好的分散性和较高的比表面积。两种方法制备的粉体均对酒精具有良好的灵敏度,SnCl2的乙醇溶液为原料、溶胶-凝胶技术获得的材料对酒精的灵敏度更高,并认为热处理过程中Cl-的去除是导致材料气敏性能不同的主要因素。

基于Windows CE系统的嵌入式软PLC的设计

为了适应控制系统对体积、功耗、成本的更高要求,设计了基于Windows CE的软PLC系统。该系统采用"编译+解释"方式实现了软PLC功能。实验结果表明,该系统具有体积小、功耗低、实时性好等特点,特别适合于中小型控制系统的使用。对软PLC解释器模块关于指令表语言程序的解释算法进行了重点阐述。

烧结温度对纳米SnO_2传感器灵敏度的分析研究

通过研究烧结温度对纳米SnO2传感器灵敏度的影响,并与传统的SnO2传感器进行对比分析,得出最佳的烧结温度是660℃,且纳米SnO2传感器的气敏响应远远好于传统SnO2传感器,适合做高灵敏度的气体传感器.

虚拟数字示波器的设计

介绍了一种采用并行口方式实现虚拟数字示波器的设计原理和方法,利用CPLD芯片直接实现硬件时序逻辑控制功能.应用软件中大量采用了数字信号处理的新算法来实现示波器、频谱分析等多种仪器功能,提升系统的性能.

SnO2纳米粉体的水热制备及其气敏性能研究

以SnCl2·2H2O为原料,草酸为络合剂,CTAB作为保护剂和分散剂,水热法制备了粒度均匀的SnO2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)检测了产物的晶体结构和粒径分布。结果表明,所制得的SnO2为四方金红石结构,水热反应6h所得产物粒径均一,约为6nm,分散性好。研究了不同反应时间所制备的产物对酒精的气敏性能,发现产物对酒精的气敏性能比市售酒敏传感器优良,水热反应6h所得粉体对酒精的响应最好。