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欧洲机构研发气相传感器“电子鼻”

新品抢鲜中国仪表网2010年06月18日 09:26人气:4366

  导读:欧洲研究机构IMEC与旗下的Holst Center研究人员开发出一种性能更好的“电子鼻”;该种号称灵敏度高、耗电量却很低的气相传感器(vapor sensor),据说能与无线网络结合,用以侦测各种气体,可供医疗照护或是食品业等领域使用。

   欧洲研究机构IMEC与旗下的Holst Center研究人员开发出一种性能更好的“电子鼻”;该种号称灵敏度高、耗电量却很低的气相传感器(vapor sensor),据说能与无线网络结合,用以侦测各种气体,可供医疗照护或是食品业等领域使用。

  上述研究成果是以所谓的微网桥(microbridge)数组做为基础,即一种会各自振动的悬吊式结构(suspended structure);透过采用喷墨印刷技术,将各种不同的聚合物涂布于该种结构,由于聚合物对目标气相的吸收程度不同,就能改变微网桥的振动模式。

  据研究人员表示,该种振动模式的改变细微到足以侦测目标气体的存在,其敏感度甚至可以达到几百万分之一。因此新研发的传感器可望取代各种传统的化学电阻(chemical resistor)或是石英晶体,而后者的那些组件已无法在功耗或尺寸上微缩,以符合无线感测网络应用需求。

  IMEC所设计的MEMS传感器,会根据涂布了吸收性聚合物的微结构振动变化来识别各种气体

   这种传感器整合了压电组件(piezoelectric elements),能以低耗电量读取数据;研究人员指出,该传感器还能达到低于1微瓦(microwatt)的耗电,不过目前尚未达成高生产良率。

  目前所制作出的8.8×8.8mm尺寸传感器耗电量为170纳瓦(nanowatt),是同类产品的万分之一,不过性能却能进步260倍。IMEC的研究人员Mercedes Crego-Calama指出,这类组件的价格可能也不到100美元,而市面上的气体侦测系统不但体积大,还要价8,000美元。

  IMEC的技术研发已经接近可用阶段,不过该机构还需要为该 MEMS传感器完成封装设计;不过Crego-Calama也表示,要重建市场对此类装置的期待是最大的障碍,因为到目前为止,这种电子鼻都无法达成最初承诺的效果。

  在应用方面,这种传感器可藉由受测者的呼气样本,用以侦测气喘、肺癌、肾脏疾病甚至不良的饮食习惯;或是用来判断酒类或是吉士等食品的成熟度与质量,以及监测空气中的毒素或是污染物质等。

  “这种传感器并不会取代人类的鼻子,但却可以整合在智能手机或是汽车中,提供多样化的应用。”Crego-Calama表示。
(本文来源:《电子工程专辑》转载请注明出处
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