一种基于MEMS芯片的气敏材料快速筛选装置及方法制造方法及图纸

技术编号:36209234 阅读:76 留言:0更新日期:2023-01-04 12:05
本发明专利技术涉及一种基于MEMS芯片的气敏材料快速筛选装置及方法,所述装置由集成MEMS芯片、测试腔体、液晶操作屏、功能控制模块、ARM板卡、锂电池、气泵、充电插口、SD卡插槽、电源开关和外壳于一体机:MEMS芯片集成了多通道采集和自加热,为敏感材料提供检测基底和信号采集端口;测试腔体用于固定MEMS芯片并为其提供包括温度、气氛和光照可控及湿度可监测的测试环境;功能控制模块连接ARM板卡,用于为红外测温仪、湿度传感器、紫外灯和气泵提供指令;液晶操作屏连接ARM板卡,用于人机交互,提供温度、光强、时间、气体流速参数的设置,显示通道实时阻值图像、特征值结果。该方法能够通过模块化方式协同完成对敏感材料的快速筛选,还可用于气氛的定性检测识别。氛的定性检测识别。氛的定性检测识别。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MEMS芯片的气敏材料快速筛选装置及方法


[0001]本专利技术属于气氛检测识别和材料筛选领域,特别是涉及一种基于MEMS芯片的气敏材料快速筛选装置及方法。

技术介绍

[0002]气氛的高灵敏检测识别在大气环境、水体环境、生物医学、食品安全及国家安全等领域均存在迫切需求。基于无机半导体的气氛传感器因具有易于制造、操作简单、成本低和易小型化的优点受到广泛应用。然而,单一传感器的选择性有限,不能实现复杂环境下气氛的检测识别。受自然界生物嗅觉系统在气体检测方面超高灵敏度和优异识别性的启发,构建人工嗅觉系统实现对气氛的高灵敏检测识别已成为研究热点。然而,传统单通道检测存在效率低的问题,且检测结果易受环境温度、湿度、光照等外场条件及痕量气氛浓度差异的系统误差影响,并且,大量数据的分析处理也需要花费大量时间精力。虽然,华中科技大学一种基于光热激发的气敏材料高通量筛选平台(CN 102841077 A)提供了一种光热条件可控的气敏材料高通量筛选平台,其目的在于高通量表征材料性能和减小测试误差,存在1)不具备一体化操作和响应特征值智能分析的功能,后续数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS芯片的气敏材料快速筛选装置,其特征在于该装置由集成MEMS芯片(1)、测试腔体(2)、液晶操作屏(3)、功能控制模块(4)、ARM板卡(5)、锂电池(6)、气泵(7)、充电插口(8)、SD卡插槽(9)、电源开关(10)和外壳(11)于一体机,进行多个电信号的采集和智能分析;其中测试腔体(2)是由上端盖(21)、腔身(22)、下端盖(23)、进气孔(24)、出气孔(25)、19根弹性探针(26)、红外测温仪(27)、湿度传感器(28)、LED紫外灯(29)、紧固压片(210)和环形气道(211)组成;功能控制模块(4)是由温度控制模块(41)、紫外光湿度模块(42)、气泵控制模块(43)、数据采集模块(44)、触屏显示模块(45)、电源控制模块(46)、WIFI模块(47)和SWD模块(48)组成;ARM板卡(5)的一侧设有充电插口(8)、SD卡插槽(9)和电源开关(10);所述MEMS芯片(1)固定在测试腔体(2)内的凹槽处,通过旋转四个紧固压片(210)的螺栓固定MEMS芯片(1)与弹性探针(26)接触,MEMS芯片(1)设有16通道叉指电极和背面加热铝丝,封装在带金属孔焊盘的PCB板内;所述测试腔体(2)固定在外壳(11)上,测试腔体(2)设计为翻盖式,上端盖(21)和腔身(22)之间分别通过合页连接和螺栓固定,下端盖(23)与腔身(22)之间通过螺栓固定,上端盖(21)、腔身(22)与下端盖(23)连接处均设有密封圈;测试腔体(2)中的上端盖(21)集成红外测温仪(27)、湿度传感器(28)、LED紫外灯(29)、温度控制模块(41)和紫外光湿度模块(42);腔身(22)设有进气孔(24)和出气孔(25),进气孔(24)和出气孔(25)内部与环形气道(211)连接;下端盖(23)分别设有19根弹性探针(26)、紧固压片(210)和数据采集模块(44),弹性探针(26)的上端通过紧固压片(210)与MEMS芯片(1)连接,弹性探针(26)的下端通过数据采集模块(44)和温度控制模块(41)连接至ARM板卡(5);所述ARM板卡(5)安装在壳体内部,分别连接温度控制模块(41)、紫外光湿度模块(42)、气泵控制模块(43)、数据采集模块(44)和触屏显示模块(45),ARM板卡(5)上还分别设有电源控制模块(46)、WIFI模块(47)和SWD模块(48);功能控制模块(4)通过ARM板卡(5)与液晶操作屏(3)连接,用于在液晶操作屏(3)上各参数人机交互功能的实现;所述锂电池(6)分别连接电源控制模块(46)和充电插口(8);气泵(7)两端连接测试腔体(2)中的出气孔(25)和壳体排气孔,气泵(7)通过气泵控制模块(43)与ARM板卡(5)连接,用于气体流速控制的...

【专利技术属性】
技术研发人员:窦新存郭亚楠马金龙李毓姝朱建成
申请(专利权)人:中国科学院新疆理化技术研究所
类型:发明
国别省市:

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