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    基于蝴蝶鱗片氣敏功能特性的仿生氣體傳感器制造技術

    技術編號:13291229 閱讀:50 留言:0更新日期:2016-07-09 09:35
    本發明專利技術公開了一種基于蝴蝶鱗片氣敏功能特性的仿生氣體傳感器,包括塑料外殼、塑料基座、引腳、過濾網、電阻絲、陶瓷管、鉑絲和仿生氣敏電極,塑料基座坐落于引腳之上,電阻絲布置在塑料基座上,緊貼在電阻絲上端的是仿生氣敏電極,塑料外殼上端設置過濾網,仿生氣敏電極為具有仿蝴蝶鱗片氣敏功能特性的氣敏電極。本發明專利技術體積更小、檢測速度更快、靈敏度和檢測精度更高,應用范圍廣。可用于酒后駕車的檢驗以及發酵工業中乙醇含量的檢測等。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術屬于傳感器
    ,涉及一種基于蝴蝶鱗片氣敏功能特性的仿生氣體傳感器
    技術介紹
    傳感器技術在現代科學技術中具有十分重要的地位,當今傳感器技術被廣泛地應用在工業和國防領域中的各種先進的機械設備和系統中。能實現氣體濃度定量檢測的氣體傳感器種類也頗多,檢測范圍很廣,對軍事領域的生化武器探檢、醫學領域的中毒治療、工業領域的可燃氣體爆炸監控、日常生活領域的酒駕檢測,煤氣中毒以及霧霾含量檢測等眾多領域的實際應用都有著重要意義。氣體傳感器體積小,工作電路簡單,對工作條件要求不高,能實現氣體的檢測以及信號的傳輸。然而,現有的氣體傳感器的靈敏度并不能滿足廣大需求者的使用要求。因此,此項專利把研究方向投入到大自然中,試圖找到解決問題的方法。研究發現,蝴蝶翅膀鱗片表面復雜的三維微納結構能夠在不同氣體氛圍中產生不同的光干涉、衍射效應從而導致反射光譜發生變化。將其應用于化學氣體的檢測研究中,結合運用光譜分析等手段,可以實現對三維微納結構的氣體檢測。
    技術實現思路
    本專利技術的目的是提供一種基于蝴蝶鱗片氣敏功能特性的仿生氣體傳感器,可以使得被測氣體與氣敏元件充分接觸,提高檢測的靈敏度以及檢測精度。本專利技術包括塑料外殼、塑料基座、引腳、過濾網、電阻絲、陶瓷管、鉑絲和仿生氣敏電極,塑料基座坐落于引腳之上,電阻絲布置在塑料基座上,緊貼在電阻絲上端的是仿生氣敏電極,塑料外殼上端設置過濾網;電阻絲設置在陶瓷管中,鉑絲是仿生氣敏電極的引出線。引腳具有四個接腳,其中兩個接腳對應電阻絲的引線CD,另外的兩個接腳對應仿生氣敏電極的引線AB。所述的仿生氣敏電極為具有仿蝴蝶鱗片氣敏功能特性的氣敏電極。所述仿生氣敏電極是以大藍閃蝶的蝶翅為結構模板,經過漂洗后,用二次模板法制得的,仿生氣敏電極的材質為多孔結構的氧化錫。所述的塑料外殼為多孔結構,便于氣體從孔中進入傳感器。所述過濾網用于過濾掉氣體中混有的灰塵等一系列雜質,使干凈的氣體與仿生氣敏電極接觸,排出了雜質的干擾,提高了檢測的準確性。當檢測氣體濃度時,將本專利技術放于氣源中或者靠近氣源,氣體通過自由擴散與仿生氣敏電極接觸。將引起電阻的變化,電路元件將信號進行轉化以及放大,輸送到外設顯示器中,從而達到量化氣體濃度的目的。當一次工作完成后,放置于仿生氣敏電極下方的電阻絲將被通電,產生熱量驅走工作過程中吸附在仿生氣敏電極上的氣體,達到傳感器多次利用的目的。另外,電阻絲則在工作過程中,起到對外界環境改變(例如溫度改變)補償的作用。本專利技術的有益效果:1、本專利技術使用材質為多孔結構的氧化錫的仿生氣敏電極作為氣敏原件,提供了一種成本低廉且操作簡單的氣體檢測方法。2、本專利技術體積更小、檢測速度更快、靈敏度和檢測精度更高,應用范圍廣。可用于酒后駕車的檢驗以及發酵工業中乙醇含量的檢測等。附圖說明圖1為本專利技術的外觀示意圖。圖2為本專利技術的氣敏元件示意圖。圖3為本專利技術的第一連線示意圖。圖4為本專利技術的第二連線示意圖。圖5為本專利技術的第三連線示意圖。圖中:1—塑料外殼,2—塑料基座,3—引腳,4—過濾網,5—電阻絲,6—陶瓷管,7—鉑絲,8—仿生氣敏電極。具體實施方式請參閱圖1和圖2所示,本專利技術包括塑料外殼1、塑料基座2、引腳3、過濾網4、電阻絲5、陶瓷管6、鉑絲7和仿生氣敏電極8,塑料基座2坐落于引腳3之上,電阻絲5布置在塑料基座2上,緊貼在電阻絲5上端的是仿生氣敏電極8,塑料外殼1上端設置過濾網4;電阻絲5設置在陶瓷管6中,鉑絲7是仿生氣敏電極8的引出線。請參閱圖3、圖4和圖5所示,引腳3具有四個接腳,其中兩個接腳對應電阻絲5的引線CD,另外的兩個接腳對應仿生氣敏電極8的引線AB。所述的仿生氣敏電極8為具有仿蝴蝶鱗片氣敏功能特性的氣敏電極。所述仿生氣敏電極8是以大藍閃蝶的蝶翅為結構模板,經過漂洗后,用二次模板法制得的,仿生氣敏電極8的材質為多孔結構的氧化錫。所述的塑料外殼1為多孔結構,便于氣體從孔中進入傳感器。所述過濾網4用于過濾掉氣體中混有的灰塵等一系列雜質,使干凈的氣體與仿生氣敏電極8接觸,排出了雜質的干擾,提高了檢測的準確性。當檢測氣體濃度時,將本專利技術放于氣源中或者靠近氣源,氣體通過自由擴散與仿生氣敏電極8接觸。將引起電阻的變化,電路元件將信號進行轉化以及放大,輸送到外設顯示器中,從而達到量化氣體濃度的目的。當一次工作完成后,放置于仿生氣敏電極8下方的電阻絲5將被通電,產生熱量驅走工作過程中吸附在仿生氣敏電極8上的氣體,達到傳感器多次利用的目的。另外,電阻絲5則在工作過程中,起到對外界環境改變(例如溫度改變)補償的作用。本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    一種基于蝴蝶鱗片氣敏功能特性的仿生氣體傳感器,其特征在于:包括塑料外殼(1)、塑料基座(2)、引腳(3)、過濾網(4)、電阻絲(5)、陶瓷管(6)、鉑絲(7)和仿生氣敏電極(8),塑料基座(2)坐落于引腳(3)之上,電阻絲(5)布置在塑料基座(2)上,緊貼在電阻絲(5)上端的是仿生氣敏電極(8),塑料外殼(1)上端設置過濾網(4);電阻絲(5)設置在陶瓷管(6)中,鉑絲(7)是仿生氣敏電極(8)的引出線。

    【技術特征摘要】
    1.一種基于蝴蝶鱗片氣敏功能特性的仿生氣體傳感器,其特征在于:包括塑料外殼
    (1)、塑料基座(2)、引腳(3)、過濾網(4)、電阻絲(5)、陶瓷管(6)、鉑絲(7)和仿生氣敏電極
    (8),塑料基座(2)坐落于引腳(3)之上,電阻絲(5)布置在塑料基座(2)上,緊貼在電阻絲(5)
    上端的是仿生氣敏電極(8),塑料外殼(1)上端設置過濾網(4);電阻絲(5)設置在陶瓷管(6)
    中,鉑絲(7)是仿生氣敏電極(8)的引出線。
    2.根據權利要求1所述的一種基于蝴蝶鱗片氣敏功能特性的仿生氣體傳感器,其特征
    在于:所述的仿生氣...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:牛士超韓志武王爽姜珊石秋天王澤張俊秋穆正知李博
    申請(專利權)人:吉林大學
    類型:發明
    國別省市:吉林;22

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