碳纳米管薄膜三电极氧气传感器及其浓度测量方法技术

技术编号:6055801 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种碳纳米管薄膜三电极氧气传感器及其浓度测量方法,结构包括三个依次分布的第一、第二和第三电极,第一电极设有透气孔,其内表面粘接有分布着碳纳米管薄膜的基底;第二电极中心设有引出孔;第三电极板面设有盲孔;三个电极相互隔离。方法包括:1)将本发明专利技术不同极间距的氧气传感器、温度传感器以及湿度传感器置于待测氧气中;2)在电极上施加电压;3)测量各传感器离子流值;4)测得值与氧气浓度、温度和湿度标定值组成样本,并与插值样本,构建氧气浓度测量数据库;5)构建数据融合仪,建立氧气浓度测量模型;6)传感器实测值输入测量模型,获得氧气浓度准确测量值。该传感器测量氧气灵敏度高,线性度好,准确度高。

Carbon nanotube film three electrode oxygen sensor and method for measuring concentration thereof

The invention discloses a carbon nanotube film three electrode of oxygen sensor and concentration measurement methods, including three in the distribution structure of the first and the second and third electrodes, air hole is provided with a first electrode, the substrate is adhered on the inner surface of the distribution of carbon nanotube films; second electrode lead out hole is arranged in the center; the third electrode plate is provided with a blind hole; three electrodes are isolated from each other. The method includes: 1) the different spacing of the oxygen sensor, temperature sensor and humidity sensor in measured oxygen; 2) voltage applied on the electrodes; 3) measuring the ion current sensor value; 4) the measured value and the oxygen concentration, temperature and humidity calibration group into samples, and interpolation sample build oxygen concentration measurement database; 5) to build data fusion instrument, establish the oxygen concentration measurement model; 6) input measurement model of sensor measurements, obtained accurate measurements of oxygen concentration. The sensor has high sensitivity, good linearity and high accuracy in oxygen measurement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体传感领域,特别是一种基于碳纳米管薄膜及气体放电原理的三电 极氧气传感器及其测量氧气浓度的方法。
技术介绍
随着各行各业气体检测的迫切需要以及纳米技术的发展,纳米传感器已获得长足 的进展。尤其是随着20世纪末期碳纳米管的发现,碳纳米管在气体、温度、湿度检测领域展 现出诱人的应用前景。碳纳米管气敏、温敏、湿敏传感器中的碳纳米管薄膜两电极传感器, 以其检测灵敏度高、检测气体范围宽、响应快等优点,成为气体、温度、湿度检测领域的研究 热点。碳纳米管薄膜两电极气敏传感器基于气体放电原理,克服了其它类型的碳纳米管气 敏传感器在被测气体中饱和中毒的缺点,气体浓度测量范围及被测气体种类范围更宽。用 碳纳米管作为敏感材料构成的气敏、温敏、湿敏传感器,具有常规传感器不可替代的优点 一是碳纳米管的比表面积大,在传感器整体尺寸较小的情况下,可大大提高电极的面积;二 是基于碳纳米管纳米级的尖端曲率半径,使传感器工作电压极大降低,并在碳纳米管尖端 附近获得极强的电场强度,在低电压下使被测气体电离;三是大大缩小了传感器的尺寸,动 态响应快。因此,它在生物、化学、机械、航空、军事、反恐等方面具有广本文档来自技高网...

【技术保护点】
碳纳米管薄膜三电极氧气传感器,其特征在于:包括三个自上而下依次分布的第一电极、第二电极和第三电极,所述第一电极由内表面粘接有分布着碳纳米管薄膜的基底以及设有透气孔的电极构成;第二电极由中心设有引出孔的引出极极板构成;第三电极由板面设有盲孔的收集极构成;该三个电极分别通过绝缘支柱相互隔离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张勇张晶园王进姜为华宋晓慧方静王影花张建业牛国平王晓冰李昕唐建文刘君华
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:87

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