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基于MEMS技术微双桥催化LPG传感器研究

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催化式气体传感器的发展历史较长,早在1923年,美国人采用裸铂丝催化传感器检测煤矿瓦斯浓度,1957年,英国人发明了在铂丝圈上涂加载体和催化剂的催化传感器用以检测可燃性气体,随后,许多国家相继进行了进一步研究,但该传感器的主体结构和工作原理并没有明显的变化.提出了基于MEMS技术,将电化学生长的Al2O3膜加工成微双桥结构,并成为Al2O3-Pd-Th0-SiO复合催化剂的载体,实现催化元件和补偿元件的单片集成,制作出LPG传感器.单桥结构尺寸为1mm×1.2mm,厚度为30-35μm,利用铂薄膜制做加热器,并经反溅刻蚀和激光修调,形成标称阻值(0℃)为10Ω的热敏感电阻.传感器性能测试结果表明:微双桥催化LPG传感器具有输出信号与气体浓度呈线性特性,可实现体积分数(500~10000)×10-6LPG检测,同时,测试了温度范围为10-50℃和湿度范围为10-90%RH的传感器温湿度特性,结果证明:微双桥催化LPG传感器输出最大偏差为1.2mV,相当于体积分数600×10-6的LPG浓度.

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