1、聲表面波(Surface Acoustic Wave, SAW)氣體傳感器是涉及聲表面波理論、器件工藝、薄膜理論、電磁、檢測(cè)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域的新型傳感器,它具有高精度、高可靠性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的特點(diǎn),并且能廣泛用于環(huán)保、安全檢測(cè)領(lǐng)域,因而具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,國(guó)內(nèi)關(guān)于SAW氣體傳感器的研究還不深入。 本論文主要圍繞國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,新型多通道聲表面波氣體傳感器研究(60572018)和市科技發(fā)展計(jì)劃.科技攻關(guān)項(xiàng)目,多通道聲

2、表面波化學(xué)傳感器的研制(05YFGPGX04900)等項(xiàng)目展開(kāi)研究,以聲表面波傳感技術(shù)為研究對(duì)象,構(gòu)建聲表面波氣體傳感系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括： 1.分析介紹了聲表面波傳感的理論基礎(chǔ),對(duì)聲表面波傳感器件進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),包括叉指換能器、基底材料理論分析和參數(shù)設(shè)計(jì)。研制出傳感器件的頻率輸入、輸出電路。 2.重點(diǎn)分析了不同的氣敏薄膜(各向同性絕緣材料、金屬導(dǎo)電薄膜和金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜)吸附氣體后對(duì)頻移的影響機(jī)理；分析總結(jié)了薄膜厚

3、度對(duì)SAW傳感器靈敏度的影響,給出了傳感器頻率響應(yīng)的線(xiàn)性區(qū)域,對(duì)SAW氣體傳感器有-定的指導(dǎo)意義；對(duì)幾種特定的氣敏薄膜進(jìn)行了分析：酞菁化合物薄膜、SnO2及其摻雜薄膜等,以此作為多通道氣體傳感器薄膜選擇的基礎(chǔ)；用酞菁銅半導(dǎo)體薄膜作為檢測(cè)二氧化氮?dú)怏w的敏感薄膜,對(duì)雙通道氣體傳感器進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了SAW傳感器的靈敏度、可重復(fù)性以及電路模塊的實(shí)用性。 3.設(shè)計(jì)SAW氣體傳感器系統(tǒng)中基于A(yíng)RM的嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用S3C241

4、0 ARM芯片,以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了頻率檢測(cè)設(shè)備,檢測(cè)范圍可以達(dá)到兆量級(jí)?；贏(yíng)RM微處理器擴(kuò)展了USB接口、觸摸屏接口；架構(gòu)了嵌入式Linux操作系統(tǒng),移植了文件系統(tǒng),并開(kāi)發(fā)出頻率檢測(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。整套系統(tǒng)能夠獨(dú)立且穩(wěn)定地運(yùn)行在Linux上。 4.在嵌入式Linux基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了基于Qt的圖形界面檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)構(gòu)建于Qt/Embedded庫(kù)之上,使用穩(wěn)定的Qtopia開(kāi)發(fā)平臺(tái),支持觸摸屏操作；實(shí)驗(yàn)證明整個(gè)嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足SA