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《MEMS集成甲醛傳感器設計及性能檢測研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、國內圖書分類號：TP212．2工學碩士學位論文MEMS集成甲醛傳感器設計及性能檢測研究碩士研究生：導師：申請學位級別：學科、專業(yè)：所在單位：答辯日期：授予學位單位：趙如如施云波工學碩士精密儀器及機械測控技術與通信工程學院2014年3月哈爾濱理工大學ClassifiedIndex：TP2l2．2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchofMEMSIntegratedCandidate：FormaldehydeSensorandPerformanceTestingSupervisor：AcademicDegreeAppliedf
2、or-Specialty：DateofOralExamination：University：ZhaoRumShiYunboMasterofEngineeringPrecisionInstrumentsandMachineryMarch，2014HarbinUniversityofScienceandTechnology哈爾濱理工大學碩士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學位論文《MEMS集成甲醛傳感器設計及性能檢測研究》，是本人在導師指導下，在哈爾濱理工大學攻讀碩士學位期間獨立進行研究工作所取得的成果。據本人所知，論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。對
3、本文研究工作做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結果將完全由本人承擔。作者簽名：同期：年月同哈爾濱理工大學碩士學位論文使用授權書《MEMS集成甲醛傳感器設計及性能檢測研究》系本人在哈爾濱理工大學攻讀碩士學位期間在導師指導下完成的碩士學位論文。本論文的研究成果歸哈爾濱理工大學所有，本論文的研究內容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解哈爾濱理工大學關于保存、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向有關部門提交論文和電子版本，允許論文被查閱和借閱。本人授權哈爾濱理工大學可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文，可以公布論文的全部或部分內容。本學位論文屬于保密口，在年解密
4、后適用授權書。不保密囤(請在以上相應方框內打√)作者簽名：導師簽名：物良日期：年月同R期：年月同哈爾濱理工大學工學碩士學位論文MEMS集成甲醛傳感器設計及性能檢測研究摘要甲醛氣體是室內環(huán)境中的主要污染物，嚴重影響人們的健康生活。而目前的分光光度法、色譜法都無法達到現場快速檢測甲醛的要求，且操作復雜、檢測設備體積大、費用昂貴，因此，研制出一種便攜式現場甲醛檢測儀是十分必要。、本課題針對傳統(tǒng)甲醛檢測的不足以及當前國內市場的需求，通過對金屬氧化物半導體傳感器特性及氣敏機理的分析，結合納米技術對傳感器性能的影響，設計了一種基于A1N基的半導體納米氧化鋅MEMS微結構甲醛氣體傳感器，檢測精度高、
5、成本低、能夠實現現場檢測甲醛。本論文主要做了以下的研究：設計了MEMS傳感器結構，根據ANSYS有限元分析軟件的熱分析結果，優(yōu)化了傳感器結構；并對工作狀態(tài)下的傳感器結構進行熱應力仿真和理論分析，驗證了工藝的可行性。利用溶膠凝膠法制備氧化鋅氣敏材料，并按照一定比例摻雜H2PtCl6、La203改善氧化鋅的氣敏特性，通過掃描電子顯微鏡和差熱失重分析測試，表明制備的氧化鋅粉體為納米級顆粒，且分散性好。設計了MEMS甲醛傳感器檢測電路。硬件電路分為三個模塊：氣敏材料加熱電路、敏感材料及環(huán)境測溫電路和氣敏濃度信號調理電路。軟件部分重點研究了芯片溫度程控系統(tǒng)，可以實時控制芯片溫度，大大提高了傳感器
6、的穩(wěn)定性及氣敏性。制備了MEMS甲醛傳感器，并進行性能測試，結果表明：最佳工作電壓為3．9V，響應時間為6s，恢復時間為15s，檢測范圍為5～155ppm，最佳工作溫度為300--320℃，對酒精、汽油、一氧化碳等氣體有良好的選擇性，但分辨率及一致性等還需進一步改進；利用最小二乘法對檢測數據進行標定擬合，在保證精度的同時減少標定點數，簡化在線標定操作。關鍵詞MEMS傳感器；有限元分析；AIN基；氧化鋅；甲醛哈爾濱理工大學工學碩士學位論文ResearchofMEMSIntegratedFormaldehydeSensorandPerformanceTestingAbstractForma
7、ldehydeisoneofmainpollutantsofindoorair,whichreleasesbyhomebuildingmaterialsandfurnitureandhasgreatharmtohumanhealth．Thecurrentspectrophotometryandchromatographyareunabletomeettherequirementsofon·siterapiddetectionofformalde
