基于聚苯胺和聚苯乙烯磺酸復合組裝薄膜的氨敏傳感器的研究與系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、作為一種重要的化工材料，氨氣在如今的生產(chǎn)生活中有著不可替代的作用，同時氨氣又是一種有毒、易燃易爆的氣體，在畜牧業(yè)中氨氣也是一種公認的應激源，高濃度的氨氣會對家畜動物等造成直接的危害，因此對周圍環(huán)境中氨氣含量的監(jiān)測就愈發(fā)顯得重要。傳統(tǒng)的無機半導體氨氣傳感器往往選擇性差、體積大、需要較高的溫度才能工作而且傳感器的響應時間也偏長。因而響應速度快、體積小、功耗低和輸出穩(wěn)定的氨氣傳感器就成為了當今氨氣傳感器發(fā)展的一個重要方向。
　　聚苯胺是

2、一種制備簡單、性質(zhì)穩(wěn)定、有著各種不同結(jié)構(gòu)以及具有可摻雜特性的高分子材料。用質(zhì)子酸把本征態(tài)的聚苯胺摻雜后，聚苯胺會從絕緣體變成具有較好導電能力的導體。本文從聚苯胺的性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡單列舉分析了摻雜態(tài)聚苯胺的三種導電模型。通過化學氧化聚合合成的方法，從苯胺單體出發(fā)來制作了摻雜態(tài)的導電聚苯胺，而且整個制作過程簡單，得到的聚苯胺溶液分散性較好。
　　通過復合組裝的方法，以摻雜態(tài)的聚苯胺和分子量大且同時帶有大量的電荷基團的聚苯乙烯磺酸

3、作為聚電解質(zhì)材料，在叉指電極上復合組裝了具有不同層數(shù)的聚苯胺和聚苯乙烯磺酸復合薄膜。通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)通過復合組裝得到的敏感膜和滴涂的純聚苯胺比起來，具有較好的覆蓋性和均勻度，并分析了具有不同層數(shù)的復合薄膜的傳感器對氨氣的響應和恢復特性。實驗結(jié)果表明，在30 ppm到300 ppm的氨氣濃度范圍內(nèi)，傳感器對氨氣都有著比較好的響應和恢復特性，傳感器對氨氣的響應還表現(xiàn)出了較好的重復性和線性特性，同時傳感器對氨氣也有著較好的選擇性。

4、>　　以制作的氨氣傳感器和FPGA為核心，搭建了一個能實時檢測周圍環(huán)境中氨氣濃度的傳感器系統(tǒng)。文章中以方波發(fā)生電路為基礎(chǔ)，把傳感器對氨氣濃度變化時表現(xiàn)出來的電阻變化特性轉(zhuǎn)換成了方波頻率的變化。再通過信號整形電路對信號進行處理整形，最后送入FPGA中進行處理。還對整個傳感器系統(tǒng)的外圍硬件電路做了分析和設(shè)計，同時詳細介紹了基于NiosⅡ的傳感器系統(tǒng)的軟件部分的搭建，對其執(zhí)行過程做了一定的分析。
　　通過文章中介紹的實驗裝置得到了傳感器