기본 원리 화학 센서는 주로 인식 시스템의 두 부분으로 구성됩니다. 전도 또는 변환 시스템. 식별 시스템은 분석물의 화학 매개변수 (일반적으로 농도) 를 전도 시스템과 연결합니다. 그것은 주로 두 가지 작용을 한다: 선별적으로 테스트된 물체와 상호 작용하고, 테스트된 화학 매개변수를 전도 시스템에서 생성할 수 있는 신호로 변환한다. 분자 인식 시스템은 전체 화학 센서를 결정하는 핵심 요소이다. 따라서 화학 센서 연구의 주요 문제는 분자 인식 시스템의 선택과 반분자 인식 시스템을 적절한 전도 시스템에 연결하는 방법입니다. 화학 센서의 전도성 시스템은 식별 시스템의 응답 신호를 수신하고 전극, 광섬유 또는 품질에 민감한 요소를 통해 응답 신호를 전압, 전류 또는 광도로 전자 시스템에 전송하여 출력을 확대 또는 변환합니다. 인식 시스템의 응답 신호가 결국 분석에 사용할 수 있는 신호로 변환되어 샘플 중 분석물의 양을 감지할 수 있습니다. 환경 및 상태 모니터링에 화학 센서 적용 (1) 공기 감지 1. 습도 센서 습도는 공기 환경의 중요한 지표로, 공기 습도는 인체의 기화열과 밀접한 관계가 있다. 고온이 고습할 때는 수분이 증발하기 어려워 무더위가 느껴지고, 저온이 고습할 때는 인체 냉각 과정이 심해서 감기와 동상을 일으키기 쉽다. 인체에 가장 적합한 온도는18 ~ 22 C 이고 상대 습도는 35% ~ 65% RH 입니다. 환경 및 건강 모니터링에서는 습구 온도계, 수동 습도 온도계, 환기 습도 온도계 등의 기기를 사용하여 공기 습도를 측정하는 경우가 많습니다. 최근 몇 년 동안 대량의 문헌은 센서로 공기 습도를 측정했다고 보도했다. 코팅된 압력 응시 결정체가 있는 상대 습도 센서는 작은 응시 트랜지스터가 광각과 화학 부식을 통해 만든 것이다. AT 절단 10MHZ 는 네 가지 물질로 코팅되어 습도에 대한 높은 품질 감도를 가지고 있습니다. 결정체는 진동 회로의 * * * 발열기이며, 그 주파수는 질량에 따라 변한다. 적절한 코팅을 선택하면 이 센서를 사용하여 다른 가스의 상대 습도를 측정할 수 있습니다. 센서는 감도, 선형성 및 응답 시간을 가지고 있습니다. 1986 년, ErbenUwe [독일] 은 습도 측정을 위한 센서를 제시하고 특허를 획득했다. 이 센서는 실리콘 기반 금속-절연체-반도체 (MIS) 구조를 사용합니다. MIS 구조는 이산화 실리콘과 습민층으로 코팅되어 있으며, 습민층의 재료에는 금속 산화물, 산화물, 저극성 성분의 중합체가 포함되어 있다. 습민 재료의 흡수성은 각 습재료의 상대적 전기 상수의 변화와 관련이 있다. 이 센서에는 준위법과 지지법 두 가지 측정 방법이 있지만 전자가 후자보다 편리하고 수월하며 에어컨 시스템, 건설현장 및 일상생활 환경에서 습도를 모니터링, 제어 및 조절할 수 있다. 우리나라 과학기술자들은 새로 개발한 산화탄막 습민전용량을 채택하여 안정성이 좋고 조절이 편리한 범용 습도 컨트롤러를 개발하였다. 이 센서는 항습 상자, 컴퓨터실, 항습기와 같은 여러 경우의 공기 습도 모니터링에 사용할 수 있습니다. 가격 대비 성능이 뛰어난 범용 습도 센서입니다. 인산염 코팅의 습도 감도를 이용하여 매우 믿을 수 있는 습도 센서를 개발했다. 그것의 주전극은 지름이 0.4~ 1.0mm 인 스테인리스강 실크로, 표면에 인화막을 도금했다. 박막 주위에 도금실을 감아 주전극의 대전극으로, 두 전극 사이에 두께가 20~50um 인 도금막만 한 채 일반 습도 센서보다 훨씬 작기 때문에 응답 속도가 빨라지고 인산염 도금막을 교체하여 다양한 특성을 가진 습민 부품을 만들 수 있다. 센서가 작동하는 동안 인산염 코팅 표면에 수분을 흡착해 나오는 이온이 전극 사이를 오가며 전도성의 변화를 일으켜 습도를 나타낸다. AC 부하가 센서 구성요소에 적용되는 경우 임피던스의 변화를 감지하여 공기 습도를 측정할 수 있습니다. 이 센서는 크기가 작아 주사기 바늘 틈새에 밀봉할 수 있으며, 바늘끝으로 좁은 측정 부위를 삽입하여 사용하기 쉽고 이슬점 측정에 사용할 수 있습니다. 현재 일본에는 30 여개 회사가 습도 센서와 습도 측정기기를 제조하고 판매하고 있다. 온도 센서 수, 품종이 많고 사용되는 습도 민감성 소재는 전해질 세라믹과 유기 중합체 박막으로 종류가 다양하며 대부분 검출 정확도가 높고 구조가 간단하며 초소형화 및 통합이 가능합니다. 2. 질소산화물 센서 질소산화물은 질소의 각종 산화물로 구성된 기체 혼합물의 총칭으로 흔히 NOX 로 표현된다. 질소 산화물에서, 다른 형태의 질소 산화물의 화학적 안정성은 다르다. 화학적으로 비교적 안정된 일산화질소와 이산화질소는 공기 중에 흔히 볼 수 있으며 위생학적으로 다른 형태의 질소 산화물보다 더 중요한 의미를 갖는다. 환경 분석에서 일산화질소는 일반적으로 일산화질소와 이산화질소를 가리킨다. 우리나라가 질소산화물을 감시하는 표준 방법은 염산 플루토늄 아민 비색법으로 감도가 0.25ug/5ml 이다. 방법의 변환 계수는 흡수액 성분, 이산화질소 농도, 가스 생산 속도, 흡수관 구조, * * * 안에 저장된 이온, 온도 등 다양한 요인에 의해 영향을 받아 현재 완전히 통일되고 있다. 센서 측정은 최근 몇 년 동안 당황하는 새로운 방법이다. 문헌에 따르면 포크 게이트 전극 전계 효과 트랜지스터의 마이크로일렉트로닉스 집적 회로와 구리 프탈로시아닌 박막의 화학적 활성 전자빔 증발을 결합하여 mg/m3 등급의 이산화질소와 DIMP 를 선택적으로 감지할 수 있는 새로운 기민 마이크로센서를 얻었다고 한다. 전압 펄스로 센서를 자극하여 시간 영역과 주파수 영역에서 응답을 측정합니다. 측정된 최고형은 정규화 차이 푸리에 변환 스펙트럼과 관련이 있어 이산화질소와 DIMP 의 응답을 명확하게 구분할 수 있으며, 각 최고봉 면적은 특정 가스 농도에 대한 센서의 감도를 적절하게 반영할 수 있다. 과학자와 기술자는 작동 주파수가 600MHZ 인 고주파 표면 음파 (SAW) 가스 센서를 연구했다. 이 장치는 발열기 회로의 주파수 측정 구성요소인 세 개의 독립적인 SAW 지연 선으로 구성됩니다. 표면 탄성파 지연선의 표면에 유기 박막을 기체 흡착제로 칠했다. 이 막은 두께가 1~ 15nm 인 프탈로시아닌 납막 또는 용해성 프탈로시아닌 철 유도물로 구성된 LB(Langmuir-Blodgett) 막입니다. 흡착 과정에서 박막 질량이 증가하여 표면파 속도가 낮아져 진동 주파수가 낮아져 이산화질소 농도를 측정하는 목적을 달성했다. 주석은 융점보다 높은 온도에서 퇴적되고, 텅스텐은 실온에서 퇴적한다. 가열 증발의 새로운 방법으로 플루토늄 1%~6% 가 섞인 이산화 주석 박막을 만들 수 있다. 필름이 520 C 에서 천천히 산화되면 이산화석과 산화카드뮴의 다정을 형성하는데, 박막 표면에는 저농도의 질소산화물과 이산화질소가 흡착되어 있다. 300 C 에서 막은 10g/m3 의 일산화질소와 이산화질소에 가장 민감하며 전도율의 상대적 변화율에 따라 각각 10000% 와 400% 입니다. 같은 조건에서 공기 중 0.0 1% 의 일산화탄소, 메탄, 부탄, 수소에 대한 감도는 300% 이하이다. 반도체 화정 박막의 전도성은 전자 수용체 가스에 매우 민감하며 저비용, 저전력, 소형 이산화질소 센서 시스템을 만드는 이론적 근거를 제공한다. 그러나 센서에 사용할 때 이 막에도 단점이 있습니다. 예를 들어 습기 조건에서 응답이 느리고 응답이 역하강하는 경우가 있습니다. 따라서 WilsonA 등은 마이크로프로세서 제어 센서 시스템을 개발했습니다. 샘플링 및 센서 작동 조건을 제어하여 시스템에서 재현할 수 있는 동적 프로세스를 얻을 수 있으므로 위의 단점의 영향을 최저점으로 줄일 수 있습니다. 3. 황화수소 가스 센서인 황화수소는 무색 가연 가스로, 특별한 냄새 나는 계란 냄새가 나고 자극성이 있어 질식시켜 인체에 해롭다. 현재 공기 중 황화수소의 측정은 대부분 비색법과 기상색보법을 채택하고 있다. 측정 함량이 mg/m3 까지 낮은 공기오염물은 기체 센서의 주요 응용 프로그램 중 하나이지만 반도체 가스 센서는 단기간에 특정 오염 가스를 모니터링하는 감도와 선택적 요구 사항을 충족하지 못합니다. 그는 실험실과 도시 공기 중의 황화수소를 모니터링하기 위해 은박막 센서를 사용할 것을 제안했다. 센서 어레이는 4 개의 센서로 구성되며 라이브러리 적정에 기반한 범용 분석 장치와 반도체 가스 센서 어레이의 신호를 통해 이산화황과 황화수소의 농도를 모두 기록합니다. 실제로 65438 050 C 온도에서 감쇠된 은박막센서가 도시 공기 중의 황화수소 함량을 모니터링하는 데 사용되어 효과가 좋다는 사실이 드러났다. Yomogoe N 은 반도체 가스 센서를 개선하고 연구하여 황화수소 등 가스 검출의 단점을 극복했다. 그는 수신과 변환 기능에 영향을 미치는 기본 요소를 제어함으로써 이산화석 반도체 가스 센서의 감지 성능을 높였다. 그는 변환 함수가 이산화 주석의 입자 크기 (D) 와 표면 공간 전하층의 두께 (L) 와 같은 요소의 미시적 구조와 밀접한 관련이 있다는 것을 발견했다. D≤2L 이면 센서의 감도가 크게 향상됩니다. 이산화 주석 표면에 다른 수용체를 도입하여 센서의 수용체 기능을 크게 높였습니다. 특히 은과 팔라듐이 보조 촉매제로 사용될 때 공기 중에 형성된 산화물은 이황화석 표면과 상호 작용하여 전자가 부족한 실질적 문제 전하를 발생시켜 검출 가스의 감도를 크게 높였습니다. CaO-SnO2 구성요소를 사용하면 공기 중의 황화수소를 매우 민감하게 감지할 수 있다. 4. 이산화황 센서 이산화황은 공기를 오염시키는 주요 물질 중 하나이며 공기 중의 이산화황을 검출하려고 시도하는 것은 공기 검사의 일상적인 작업이다. 센서를 이용하여 이산화황을 감시하다. 테스트 시간 단축에서 테스트 제한 감소에 이르기까지 큰 이점을 보여줍니다. 고체 중합체를 이온 교환막으로 사용하는데, 막의 한쪽에는 전극과 기준 전극에 대한 내부 전해질이 함유되어 있고, 다른 쪽에는 플루토늄 전극이 삽입되어 이산화황 센서를 형성한다. 센서는 흐름 풀에 설치되어 0.65V 전압에서 이산화황을 산화한다. 이산화황의 양을 나타냅니다. 센서 장치는 고전류 감도를 가지고 있습니다. 짧은 응답 시간, 안정성, 낮은 배경 소음, 선형 범위 0.2mmol/L, 체크 제한 8* 10-6mmol/L, 신호 대 잡음비 3. 이 센서는 공기 중의 이산화황을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 저전도율 액체 중 이산화황을 측정하는 데도 사용할 수 있다. 유기 개조성 규산염 박막 이산화황 가스 센서의 기민 코팅은 솔법과 회전코팅 기술로 만들어졌으며 이산화황 측정에 대한 재현성과 가역성이 우수하며 응답 시간이 20S 미만이며 다른 가스에 대한 공감성이 적고 온도와 습도의 영향이 적다. 중국과학원 장춘응용화학연구소 설 등은 작은 이산화황 농도 센서를 개발해 비교적 넓은 검출 범위를 갖추고 있어 작고 가볍고 저렴한 주파식 이산화황 가스 농도 검출기를 조립하는 데 사용할 수 있다. 현장에서 이산화황 가스 농도를 직접 탐지하는 데 사용할 수 있으며, 별도로 샘플링할 필요가 없습니다. 센서는 전극 전기 분해를 제어하는 ​​원리를 사용합니다. 측정 대기 가스는 센서의 작동 전극에서 일정한 제어 전위로 산화반응을 한다. 전위 제어가 충분히 긍정적이고 전극의 촉매 활성이 충분히 높을 때 산화 반응이 빠르게 진행된다. 이 과정의 총 속도는 이산화황 확산 단계에 의해 결정되며, 생성된 신호 전류는 이산화황 농도에 비례한다. 이 센서는 응답 속도가 빠르고 응답 시간이 30S 미만입니다. 넓은 이산화황 농도 범위 내에서, 그것은 좋은 선형 관계를 가지고 있으며, 선형 오차는 작다

/Technique/TechListView.asp? 원조 =353