Ni-SiC傳感器低觸發(fā)蔡氏混沌電路機制研究.pdf

1、SiC是一種新型氣敏材料，它對氣體具有優(yōu)良的吸附特性，在氣敏元件的研發(fā)領(lǐng)域具有非常高的研究價值。本文基于密度泛函理論模擬計算了 CO氣體在 SiC表面和 Ni摻雜SiC表面的吸附性能和特征。分別從吸附系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)變化、吸附能、態(tài)密度、密立根電荷布居及電荷密度差等幾個方面，對比分析了CO在其表面不同吸附位置的吸附特征。結(jié)果表明對于CO在SiC(001)表面吸附，橋位是一個敏感的吸附位置；而對于CO在 Ni摻雜 SiC(001)表面吸附，f

2、cc位是比較敏感的位置。并發(fā)現(xiàn) Ni摻雜明顯提高了SiC(001)表面的活性，提高了氣體吸附的概率。相關(guān)的結(jié)論將用于指導(dǎo) CO氣體在 SiC材料表面吸附實驗的實施，同時對SiC瓦斯傳感器的研發(fā)具有科學的理論指導(dǎo)價值。
　　在傳感器電路設(shè)計中，引入了蔡氏混沌電路以提高氣敏傳感器的靈敏度。利用蔡氏電路對電路的初始條件極端敏感的特性，來檢測低濃度的瓦斯氣體。通過改變電路中敏感電阻的阻值獲得電路產(chǎn)生不同的混沌相軌圖，進而關(guān)聯(lián)瓦斯氣體的濃度

3、和成分。出于對電路靈敏度的更高要求，在蔡氏電路的基礎(chǔ)上，對其進行了新的改進，使得電路的靈敏度有了質(zhì)的改善，而且電路的性能也得到了提升。此外，對比了模擬和數(shù)字兩種方式實現(xiàn)了蔡氏混沌電路的優(yōu)缺點，提出了采用數(shù)字方式實現(xiàn)電路設(shè)計的可行性。
　　在低濃度瓦斯傳感器設(shè)計電路的基礎(chǔ)上，基于嵌入式平臺設(shè)計了它的外圍電路，包括聲光報警電路、LCD顯示電路、實時監(jiān)控電路等。使得瓦斯傳感器具有智能化的設(shè)計和比較完善的功能。同時大大提高了電路的集成度，