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声表面波传感器及其应用
声表面波（SAW）器件由压电材料、叉指换能器（IDT）和振荡 电路构成。SAW 器件已经广泛地应用于通信、雷达、电子对抗、广播 电视等民用和军用领域中。 由 SAW 器件可以构成的多种传感器，其原理是器件周围物理量、 化学量和生物量的变化引起 SAW 器件振荡频率的偏移，通过检测频率的变化来监测加速度、温度、湿度、压力、剪切、弯曲等参量。 SAW 传感器具有独特的优点。与常用的半导体气敏传感器相比， 它不受温度影响，灵敏度高，稳定性好；设计结构灵活，对电、热、 力、声、光、化学及生物等多种因素敏感；采用 SAW 技术其输出信 号为振荡器频率的变化，无需经过 A/D 转换，易于与计算机接口；抗 干扰能力强，灵敏度高，检测范围线性度好，测量重复性好，适合远 距离传输和实现遥测遥控。其采用集成电路中的平面工艺制作，可实 现集成化、智能化，使得 SAW 传感器体积小、重量轻，携带方便。 更重要的是，SAW 传感器件的成本低，能够进行大批量生产，更符 合产业化要求。 SAW 化学传感器是继半导体传感器和光纤传感器之后的新秀。 SAW 化学传感器依据不同的基底材料、不同化学薄膜可以检测 SO2、 H2、NH3、H2S、NO2、丙酮、甲醇、水蒸气、等多种化学成分。因此 可广泛用于大气环境监测、化工过程控制、汽车排放尾气控制、毒品 检测、临床分析等领域。这种传感器还可以检测破坏人体神经、血液 的毒气，包括 Sarin（沙林）、Soman（梭曼）、VX、Mustard（芥子气）、 Nitrogen Mustard（氮芥）、Hydrogen Cyanide（氰化氢）、Cyanogen Chloride (氯化氰)、Lewisite（刘易士毒气）、有机磷、有机硫等化学战 剂。化学战剂检测问题受到各国高度重视。化学战剂的检测设备种类 繁多，声表面波化学传感器具有独特的优点，更符合实战要求。
南开大学
2021-04-11
声表面波传感器及其应用
声表面波（SAW）器件由压电材料、叉指换能器（IDT）和振荡电路构成。SAW器件已经广泛地应用于通信、雷达、电子对抗、广播电视等民用和军用领域中。 由SAW器件可以构成的多种传感器，其原理是器件周围物理量、化学量和生物量的变化引起SAW器件振荡频率的偏移，通过检测频率的变化来监测加速度、温度、湿度、压力、剪切、弯曲等参量。 SAW传感器具有独特的优点。与常用的半导体气敏传感器相比，它不受温度影响，灵敏度高，稳定性好；设计结构灵活，对电、热、力、声、光、化学及生物等多种因
南开大学
2021-04-14
高灵敏度有机污染检测用声表面波传感器
团队长期从事纳米材料及纳米结构研究，在长期纳米结构的制备及性能研究基础上，与我国XX工程结合，开展高功率固体激光装置运行环境污染检测方法研究，基于各种纳米结构制作的声表面波传感器检测灵敏度高达pg/mm2（10 12g/mm2）量级，实现了高精密测试，并且针对装置运行环境中不同有机污染物的复杂情况，实现了高选择性、高灵敏度测量，达到了国际领先水平。已通过在线测试并在XX工程中应用，实现订货。 同时在高灵敏度声表面波传感器的研究基础上，团队在声表面波传感器的敏感芯片区建立了不同的敏感薄膜，如氧化硅薄膜、氧化锌薄膜、SiO2/ZnO复合薄膜，实现了对环境污染气体的高灵敏度响应，特别是在声表面波传感器芯片上建立了三维纳米结构敏感材料，同时对其化学修饰，以实现化学、生物毒剂的高灵敏度监测，目前正在和中电集团进行相关的联合工作。 该传感器可用于定量检测/监测各种真空、实验室、大气环境中的微量有机污染物、化学毒剂和生物毒剂。
电子科技大学
2021-04-10
高灵敏度有机污染检测用声表面波传感器
团队长期从事纳米材料及纳米结构研究，在长期纳米结构的制备及性能研究基础上，与我国XX工程结合，开展高功率固体激光装置运行环境污染检测方法研究，基于各种纳米结构制作的声表面波传感器检测灵敏度高达pg/mm2（10‑12g/mm2）量级，实现了高精密测试，并且针对装置运行环境中不同有机污染物的复杂情况，实现了高选择性、高灵敏度测量，达到了国际领先水平。已通过在线测试并在XX工程中应用，实现订货。同时在高灵敏度声表面波传感器的研究基础上，团队在声表面波传感器的敏感芯片区建立了不同的敏感薄膜，如氧化硅薄膜、氧化锌薄膜、SiO2/ZnO复合薄膜，实现了对环境污染气体的高灵敏度响应，特别是在声表面波传感器芯片上建立了三维纳米结构敏感材料，同时对其化学修饰，以实现化学、生物毒剂的高灵敏度监测，目前正在和中电集团进行相关的联合工作。
电子科技大学
2021-04-10
声表面波有毒气体传感器阵列
项目处于研发熟化阶段。申请发明专利70余项，授权40余项（含美国专利2项），初步建立了一套自主知识产权体系。发明了多种用于检测有毒气体的聚合物气敏材料及其低毒合成方法，其中PHFA的灵敏度是美国PNNL的BSP3的3倍；提出了双端谐振型乐甫波传感器，发明了聚合物波导薄膜和叉指电极的优化制备工艺方法，与法国ENSEIRB的器件相比，将传感功能结构的灵敏度提高了12倍；发明了SAW气体传感器的温湿度补偿技术、快速解吸方法和电磁屏蔽方法。研制的手持式SAW气体传感器能对0.1mg/m3
电子科技大学
2021-04-14
压电薄膜基声表面波煤矿瓦斯传感器关键技术
声表面波瓦斯传感器具有体积小、灵敏度高、工作稳定、生产成本低、易于集成化和无线化等独特优点，能够有效解决热催化式瓦斯传感器的零点漂移、定期维护难和维护费用高等问题，并且能弥补光学瓦斯传感器的占用空间大、传感占距长和传感分析复杂等不足，能有效提高煤矿瓦斯检测和预警技术，保证煤矿安全。成果获 2012 西安市科学技术奖三等奖；获批国家实用新型专利 1 项。
西安科技大学
2021-04-13
低噪声海洋声矢量传感器
高性能低噪声海洋声/矢量传感器是一款专为海洋环境监测、海底油气资源勘探设计研发的高性能声学传感器。团队凭借丰富的海洋声/矢量传感器设计经验，提出了“材料-结构-系统”一体化闭环式设计，突破了声-电低噪声耦合技术，结合先进的电子技术与海洋声信号处理技术，创新工艺，充分发挥新一代高性能压电材料的性能优势，从根本上提升了传感器综合性能。
该传感器具有超低的自噪声，在相同测试条件下，与常规同类型传感器相比有接近15dB的信噪比提升。相关技术打破了国外同类技术封锁，处于国内领先、国际先进水平，对提升我国海洋装备性能具有重要的意义。该传感器现已成功应用于小尺度矢量声呐、探测浮标声呐系统、海底地震仪等海洋装备。
西北工业大学
2021-05-11
声矢量传感器与声学相机
声矢量传感器是一种可以探测声波矢量特性的高精度、集成化器件，具有体积小、灵敏度高、信噪比高等优势。南京光声超构材料有限公司联合南京大学、中科院声学所等国内一流声学团队，历经数年的合作研究，自主研制出基于质点振速原理的声学矢量传感器，掌握了MEMS器件制备、信号采集与分析等一整套核心技术，其探测指向性、信噪比等关键性能指标优于市场同类产品。这类产品的研制成功将有望填补国内的市场空白，解决智能制造、国防军事等领域的关键问题和迫切需求。
南京大学
2021-04-14
内窥镜集成用气体传感器的开发
近年来，随着我国人口老龄化、工业化、城镇化的进程逐渐加快，加上慢性感染、不健康生活方式、环境暴露等原因，我国癌症发病仍处于逐渐上升态势。根据国家癌症中心2020年度工作报告，胃癌和结直肠癌在男性癌症发病排名中位于第三和第四，而在女性癌症发病排名中排名第三和第五。根据国际癌症研究机构(International Agency For Research On Cancer)编制的GLOBOCAN 2020癌症发病率和死亡率估计，肺癌仍然是癌症死亡的主要原因，估计有180万人死亡(18%)，其次是结直肠癌(9.4%)、肝癌(8.3%)、胃癌(7.7%)和女性乳腺癌(6.9%)[2]。所以胃肠道疾病的早期筛查仍是卫生部防治工作的重要任务。而目前将气体传感器集成到内窥镜，实现肠道监控的实时监控的相关设备和研究还未见报道。
相关技术指标：本项目主要从事肠道监控用气体传感器器件、无线传输及相关无线互连电子技术的研发、生产和产业化，核心技术体现在三个方面：1) 气体敏感材料的选择及制备；2) 气体传感器的设计和开发；3) 传感器与内窥镜探头的集成、加工、测试和封装的能力。
技术创新点：
（1）制备出形貌可控的ZnO或WO3与石墨烯的复合材料；
（2）制备出可低温检测（80 oC）、灵敏度高、脱附时间<200s的石墨烯基气体传感器；
（3）实现器件与内窥镜探头集成，克服人体环境对传感器精度的影响。
上海理工大学
2023-07-18
汽车空燃比用氧传感器
汽车行业是目前在国际上应用传感器的最大市场之一，现在世界上汽车年产量在4000万辆以上，其中，日本的年产量达1000万辆以上。从世界各国公布的专利情况来看，各主要汽车生产厂家和电气、元件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产，而氧传感器的申报专利数，居汽车传感器的首位，这反映了传感器的难度和各国的重视程度，控制汽车空/燃比用的氧传感器日本以每年50～60
西安交通大学
2021-01-12