一款采用聚合物涂層微橋式壓差傳感器的低功耗電子鼻
一款采用聚合物涂層的微橋式壓差傳感器(microbridge),它可以檢測吸附在其芯片數組上的氣體濃度。一款能偵測出哮喘、肺癌、腎臟病等健康狀況問(wèn)題的低功耗電子鼻便是通過(guò)采用這項技術(shù)才能得以實(shí)現。比利時(shí)的IMEC和荷蘭的霍爾斯特中心已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出一款用于氣體檢測的集成式傳感組件。這項已經(jīng)公開(kāi)演示的技術(shù)具有功耗低(1毫瓦/橋)和外形尺寸小巧的優(yōu)點(diǎn)。
作為一種診斷手段,可以化學(xué)地檢測氣體成分的無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)正在迅速引起人們的關(guān)注。這款電子鼻可以用在非指定環(huán)境下,通過(guò)其多個(gè)傳感接收體來(lái)檢測氣體的成份。
一款完整的傳感器芯片在電子顯微鏡下的掃描圖像。
通過(guò)采用特定的渡層,這些緊密排放的各自振動(dòng)的微橋式諧振器可以被用于分離不同氣體(從而識別出氣體的成份)。
升級當前的技術(shù)(如,化學(xué)電阻或石英水晶)需要很大功率。而IMEC和霍爾斯特中心共同開(kāi)發(fā)的微橋式壓差傳感器可以被嵌入在高密度排列的各個(gè)壓電電機中。該設計采用噴墨印刷技術(shù)將一系列吸收劑迅速地涂在各個(gè)微橋式壓差傳感器上。懸吊式結構在振蕩過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)和變化,這一現象被監測用作被測氣體已經(jīng)被吸收的跡象。因為這一結構具有較高的長(cháng)度-厚度比,所以要求被檢測的氣體為低濃度氣體。完整的傳感器芯片尺寸為9 × 9毫米,由160個(gè)分立式可尋址的微型機電諧振器組成,其縱橫比(長(cháng)度/厚度)范圍在140~1500。
該研發(fā)團隊的下一個(gè)目標是將這一結構與低功耗模擬讀取電路集成,并實(shí)現對多個(gè)結構的同步測量。
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