聲表面波氣體傳感器電路優(yōu)化設計.pdf

1、聲表面波（SAW）氣體傳感器作為一種新型傳感器，由于其獨特的優(yōu)勢已經(jīng)引起了人們的關注。而其檢測電路直接關系到傳感檢測的精度和穩(wěn)定度，對其進行優(yōu)化設計的研究有著極其重要的意義。
　　本論文介紹了SAW傳感器件的結構、原理和SAW傳感檢測的原理，并且對目前已經(jīng)出現(xiàn)的各種SAW傳感檢測電路進行了分析。在此基礎上，本文選用了中心頻率為433.92MHz的單端諧振型SAW器件，根據(jù)頻率檢測和相位檢測兩種方法分別設計了SAW氣體傳感器檢測電路

2、。由于環(huán)境溫度對SAW傳感器性能影響顯著，所以本論文在兩種檢測方法中都采用兩路SAW信號，一路為參考信號，另一路為測量信號，這樣可以補償環(huán)境溫度的影響。
　　在頻率檢測方法中，兩路信號被送入混頻器SA602A，然后采用SS7200頻率計數(shù)器直接得到反應敏感薄膜氣敏特性的頻率信號。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下的測試盲區(qū)等問題，而且提出了一種預偏置技術以避免該檢測方法中存在的頻率跳變問題。
　　在相位

3、檢測方法中，兩路信號由鑒相器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的電壓值，達到氣敏特性檢測功能。本論文還仔細分析了在該檢測方法中如何確定檢測的動態(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極限，本論文分別對設計電路進行了穩(wěn)定性的測試。SAW振蕩器的穩(wěn)定度約為8×10-8/s，達到國內(nèi)文獻所報道的水平（10-8量級）。頻率檢測電路的頻率穩(wěn)定度約為7×10-6/s。相位檢測電路在12小時