聲表面波氣體傳感器電路優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、聲表面波（SAW）氣體傳感器作為一種新型傳感器，由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。而其檢測(cè)電路直接關(guān)系到傳感檢測(cè)的精度和穩(wěn)定度，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究有著極其重要的意義。
　　本論文介紹了SAW傳感器件的結(jié)構(gòu)、原理和SAW傳感檢測(cè)的原理，并且對(duì)目前已經(jīng)出現(xiàn)的各種SAW傳感檢測(cè)電路進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，本文選用了中心頻率為433.92MHz的單端諧振型SAW器件，根據(jù)頻率檢測(cè)和相位檢測(cè)兩種方法分別設(shè)計(jì)了SAW氣體傳感器檢測(cè)電路

2、。由于環(huán)境溫度對(duì)SAW傳感器性能影響顯著，所以本論文在兩種檢測(cè)方法中都采用兩路SAW信號(hào)，一路為參考信號(hào)，另一路為測(cè)量信號(hào)，這樣可以補(bǔ)償環(huán)境溫度的影響。
　　在頻率檢測(cè)方法中，兩路信號(hào)被送入混頻器SA602A，然后采用SS7200頻率計(jì)數(shù)器直接得到反應(yīng)敏感薄膜氣敏特性的頻率信號(hào)。本論文分析了如何解決SAW振蕩器的停振問題以及混頻檢測(cè)下的測(cè)試盲區(qū)等問題，而且提出了一種預(yù)偏置技術(shù)以避免該檢測(cè)方法中存在的頻率跳變問題。
　　在相位

3、檢測(cè)方法中，兩路信號(hào)由鑒相器AD8302求出相位差，然后采用UP8035數(shù)字面板表讀取該相位差相應(yīng)的電壓值，達(dá)到氣敏特性檢測(cè)功能。本論文還仔細(xì)分析了在該檢測(cè)方法中如何確定檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍。
　　由于電路的穩(wěn)定性在很大程度決定了傳感器的探測(cè)極限，本論文分別對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行了穩(wěn)定性的測(cè)試。SAW振蕩器的穩(wěn)定度約為8×10-8/s，達(dá)到國內(nèi)文獻(xiàn)所報(bào)道的水平（10-8量級(jí)）。頻率檢測(cè)電路的頻率穩(wěn)定度約為7×10-6/s。相位檢測(cè)電路在12小時(shí)