聲表化學(xué)傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聲表化學(xué)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，使得人類的生活環(huán)境逐漸受到污染。但隨著環(huán)保意識(shí)的抬頭與人類對(duì)于生活品質(zhì)要求的提升，如何有效控制人類生存環(huán)境中的有害物質(zhì)成為重要的議題。
[0003]—般而言，氣體檢測(cè)的方法主要為分成四種方式，第一種為半導(dǎo)體誘導(dǎo)器，半導(dǎo)體誘導(dǎo)器因其耗電量高的缺點(diǎn)，使得半導(dǎo)體誘導(dǎo)器發(fā)展不易。第二種為生物誘導(dǎo)器，主要以氨氣及環(huán)境臭味的檢測(cè)為主，但其成本較高，使得生物誘導(dǎo)器很少應(yīng)用于氣體檢測(cè)的領(lǐng)域。第三種為電化學(xué)誘導(dǎo)器，主要應(yīng)用在50百萬(wàn)分之一(Parts Per Mill1n,PPM)以下低濃度氣體檢測(cè)及特殊氣體如氫氰酸(HCN)、鍺烷(GeH4)、硅烷(SiH4)、硫化氫(H2S)的檢測(cè)上。第四種為光學(xué)誘導(dǎo)器，由于不必與氣體接觸，可應(yīng)用于遠(yuǎn)距監(jiān)測(cè)。而上述所有的誘導(dǎo)器是將檢測(cè)到的氣體濃度轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的裝置。
[0004]已知檢測(cè)氣體的檢測(cè)裝置，例如:氣相色譜儀(Gas Chromatography)。雖然具有高靈敏度、高準(zhǔn)確性與低濃度檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，但其價(jià)格昂貴且為體積龐大，與電子科技朝向輕薄短小的發(fā)展背道而馳。為了解決上述問(wèn)題，業(yè)者提出了一種可攜式氣體檢測(cè)裝置，以提高氣體檢測(cè)的機(jī)動(dòng)性。但上述可攜式氣體檢測(cè)裝置仍需具備有控制與運(yùn)算功能的接口控制單元才可進(jìn)行氣體的檢測(cè)，且可攜式氣體檢測(cè)裝置具有電源控制單元，使得可攜式氣體檢測(cè)裝置于制作上存在有無(wú)法降低成本與無(wú)法進(jìn)一步縮小體積的問(wèn)題。此外，一般的可攜式氣體裝置是利用手動(dòng)方式進(jìn)行氣體檢測(cè)，若需增加其他不同的控制啟動(dòng)方式會(huì)造成可攜式氣體裝置于制作成本上的增加，而不符合市場(chǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種聲表化學(xué)傳感器，具有體積小、重量輕、可靠性高、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種聲表化學(xué)傳感器，包括:相互連接的混頻器與低通濾波器，以及分別與所述混頻器相連且均包含一聲表面波諧振器的傳感電路及參考電路；其中:
[0008]所述傳感電路與參考電路輸出的頻率信號(hào)經(jīng)混頻器混頻后，由低通濾波器進(jìn)行濾波處理，輸出傳感電路與參考電路的差頻信號(hào)；根據(jù)所述差頻信號(hào)的變化從而實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)。
[0009]進(jìn)一步的，所述傳感電路與參考電路具有相同的結(jié)構(gòu)；其中:
[0010]傳感電路中的聲表面波諧振器兩端各連有一匹配電路，兩個(gè)匹配電路之間通過(guò)一放大器連接組成回路。
[0011]進(jìn)一步的，所述聲表面波諧振器的表面設(shè)置了具有選擇性的吸附膜，當(dāng)諧振器暴露在被檢測(cè)環(huán)境中，若環(huán)境中有被吸附膜吸附的氣體分子，則發(fā)生吸附作用，使聲表面波的速度發(fā)生變化，從而使諧振器的頻率發(fā)生變化，從而使得相應(yīng)的傳感電路和/或參考電路輸出的頻率信號(hào)也發(fā)生變化。
[0012]進(jìn)一步的，所述傳感電路及參考電路與混頻器的鏈路中還均設(shè)有一放大器。
[0013]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，使用了基于聲表面波諧振器的氣體傳感器，對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)，其具有可靠性高、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，整個(gè)聲表化學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、成本也相對(duì)較低。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種聲表化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供一種聲表化學(xué)傳感器，如圖1所示，其主要包括:相互連接的混頻器與低通濾波器，以及分別與所述混頻器相連且均包含一聲表面波諧振器的傳感電路及參考電路；其中:
[0019]所述傳感電路與參考電路輸出的頻率信號(hào)(記為fl、f2)經(jīng)混頻器混頻后，由低通濾波器進(jìn)行濾波處理，輸出傳感電路與參考電路的差頻信號(hào)(fl_f2);由于差頻信號(hào)頻率變化與諧振器表面吸附氣體分子多少有關(guān)，從而可以根據(jù)所述差頻信號(hào)的變化從而實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)。
[0020]具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例所述的傳感電路與參考電路具有相同的結(jié)構(gòu)；傳感電路中的聲表面波諧振器兩端各連有一匹配電路，兩個(gè)匹配電路之間通過(guò)一放大器連接組成回路。參考電路的結(jié)構(gòu)與上述傳感器結(jié)構(gòu)相同，故不再贅述。為了便于區(qū)分，圖1中將傳感電路中的聲表面波諧振器標(biāo)記為聲表面波諧振器I，將參考電路中的聲表面波諧振器標(biāo)記為聲表面波諧振器2。
[0021]另外，所述的傳感電路及參考電路與混頻器的鏈路中還均設(shè)有一放大器。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例中，所述聲表面波諧振器的表面設(shè)置了具有選擇性的吸附膜(可用于確定氣體類型)，當(dāng)諧振器暴露在被檢測(cè)環(huán)境中，若環(huán)境中有被吸附膜吸附的氣體分子，則發(fā)生吸附作用，使聲表面波的速度發(fā)生變化，從而使諧振器的頻率發(fā)生變化，從而使得相應(yīng)的傳感電路和/或參考電路輸出的頻率信號(hào)也發(fā)生變化。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例上述方案，使用了基于聲表面波諧振器的氣體傳感器，對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)，其具有可靠性高、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，整個(gè)聲表化學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、成本也相對(duì)較低。
[0024]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聲表化學(xué)傳感器，其特征在于，包括:相互連接的混頻器與低通濾波器，以及分別與所述混頻器相連且均包含一聲表面波諧振器的傳感電路及參考電路；其中: 所述傳感電路與參考電路輸出的頻率信號(hào)經(jīng)混頻器混頻后，由低通濾波器進(jìn)行濾波處理，輸出傳感電路與參考電路的差頻信號(hào)；根據(jù)所述差頻信號(hào)的變化從而實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表化學(xué)傳感器，其特征在于，所述傳感電路與參考電路具有相同的結(jié)構(gòu)；其中: 傳感電路中的聲表面波諧振器兩端各連有一匹配電路，兩個(gè)匹配電路之間通過(guò)一放大器連接組成回路。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聲表化學(xué)傳感器，其特征在于，所述聲表面波諧振器的表面設(shè)置了具有選擇性的吸附膜，當(dāng)諧振器暴露在被檢測(cè)環(huán)境中，若環(huán)境中有被吸附膜吸附的氣體分子，則發(fā)生吸附作用，使聲表面波的速度發(fā)生變化，從而使諧振器的頻率發(fā)生變化，從而使得相應(yīng)的傳感電路和/或參考電路輸出的頻率信號(hào)也發(fā)生變化。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表化學(xué)傳感器，其特征在于，所述傳感電路及參考電路與混頻器的鏈路中還均設(shè)有一放大器。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聲表化學(xué)傳感器，包括：相互連接的混頻器與低通濾波器，以及分別與所述混頻器相連且均包含一聲表面波諧振器的傳感電路及參考電路；其中：所述傳感電路與參考電路輸出的頻率信號(hào)經(jīng)混頻器混頻后，由低通濾波器進(jìn)行濾波處理，輸出傳感電路與參考電路的差頻信號(hào)；根據(jù)所述差頻信號(hào)的變化從而實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)。本發(fā)明公開(kāi)的聲表化學(xué)傳感器，具有體積小、重量輕、可靠性高、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N29/036
【公開(kāi)號(hào)】CN105116051
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510559845
【發(fā)明人】張家旺
【申請(qǐng)人】北京中訊四方科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月6日