陣列式表面聲波感測器在有機氣體辨識之研究

Study of Surface Acoustic Wave Sensing Array for Organic Vapor Recognition

古佳琳(Chia-Lin Ku)

指導教授 ： 鄭湘原

中原大學/工學院/電子工程研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6840/cycu200700946

摘要

現今的表面聲波元件已被廣泛地應用在各通訊系統領域中，作為頻率選取與雜訊抑制的濾波器元件；在感測器應用方面則是利用其質量負載效應，在表面聲波元件表面上塗佈之聚合高分子薄膜，可作為化學氣體辨識感測之依據，且廣泛地運用在不同之有機氣體感測；而本論文利用七種高分子薄膜PIB、OV25(phenylmethyl siloxane-Diphenyl siloxane copolymer, 25% methyl, 75% phenyl)、PECH(poly epichlorohydrin)、PVPR(polyvinylpropionate)、FPOL(Fluoropolyol)、EC、SXCNR對異丙醇、苯及四氯化碳三種有機氣體進行感測吸附特性驗證及資料庫建立；探討不同薄膜對不同氣體的吸附差異性，整合多重感測薄膜以便達到多重氣體之感測與更高的感測靈敏度。另外，搭配紅外線光譜儀對有機氣體進行同步偵測之數據結果可證實表面聲波感測器之即時反應速度快與偵測靈敏度高，且可為陣列薄膜吸附之頻率飄量準確地定義濃度，以利辨識系統之開發。
在感測電路積體化方面，則利用TSMC 035um 製程，以CMOS放大電路實現表面聲波振盪器，其振盪頻率為157.2745MHz，輸出功率2.38dBm，此一舉將實現表面聲波感測器積體化之原型。
另外，在氣體感測辨識分析上，利用倒傳遞類神經網路模式成功建構一可對異丙醇、苯及四氯化碳三種有機氣體進行定性、定量及定樣分析之氣體辨識系統，其中由於雷達圖騰相異度極高，因此取其矩陣數值進行辨識系統之訓練，將有效提昇系統辨識率。

關鍵字

辨識系統 ； 表面聲波振盪器 ； 高分子薄膜

並列摘要

無資料

並列關鍵字

organic vapor recognition ； absorbing polymer film ； CMOS SAW oscillator

參考文獻

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