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带风向识别的风速传感技术研究

仪器仪表学报 2006年第Z2期27卷 1669-1671页

作者：张洪泉施云波冯侨华郭建英哈尔滨理工大学测控技术与通讯工程学院

为了提高矿井风速监测和控制水平,研究了一种基于热膜式原理的高精度风速传感器,为满足矿井救灾时需明确风向需求,设计了风向的正、反方向识别功能,同时为提高风速传感器可靠性水平,采用了冗余设计的思想增加了风速敏感膜贮备系统,风速... 详细信息

为了提高矿井风速监测和控制水平,研究了一种基于热膜式原理的高精度风速传感器,为满足矿井救灾时需明确风向需求,设计了风向的正、反方向识别功能,同时为提高风速传感器可靠性水平,采用了冗余设计的思想增加了风速敏感膜贮备系统,风速传感器采用恒温式工作原理,测量范围0．2～15m／s,具有动态特性好、测量精度高、可靠稳定的特点。

关键词：风向风速热膜传感器冗余设计

酸掺杂聚苯胺修饰酞菁铜有机半导体气敏材料的制备及表征

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分析科学学报 2011年第5期27卷 643-646页

作者：李英赞施云芬冯侨华吉林市环境监测站吉林吉林132011 东北电力大学化学工程学院吉林吉林132012 哈尔滨理工大学测量技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150080

本文以4-硝基邻苯二腈和对甲基苯酚为苯环源物质合成酞菁铜(CuPc),以苯胺为聚苯胺(PANT)源物质,并通过掺杂高氯酸(硫酸或硝酸)与CuPc聚合形成一种新的有机半导体材料酸掺杂聚苯胺修饰酞菁铜(CuPcxPANI1-x)。通过质谱、红外光谱、紫外可... 详细信息

本文以4-硝基邻苯二腈和对甲基苯酚为苯环源物质合成酞菁铜(CuPc),以苯胺为聚苯胺(PANT)源物质,并通过掺杂高氯酸(硫酸或硝酸)与CuPc聚合形成一种新的有机半导体材料酸掺杂聚苯胺修饰酞菁铜(CuPcxPANI1-x)。通过质谱、红外光谱、紫外可见光谱、差热失重等手段表征,结果表明:酞菁分子碎片分子量经质谱分析确定为234;由紫外可见光谱分析可知,酸掺杂聚苯胺比本征态的紫外吸收峰向可见光区漂移了40nm;红外图谱可以证明本研究得到的产物是目标产物;热失重分析可知,合成的新物质采用蒸发镀膜工艺形成薄膜是可行的。

关键词：酞菁铜聚苯胺有机杂化合成表征分析

酞菁钯-聚苯胺修饰声表面波传感器及含磷毒气的检测

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Journal of Semiconductors 2008年第5期29卷 998-1002页

作者：施云芬施云波孙墨杰冯侨华东北电力大学化学工程学院吉林132012 哈尔滨理工大学测量技术与通信工程学院哈尔滨150080

针对含磷毒气快速检测问题，以自制的杂化酞菁钯-聚苯胺为敏感膜材料，设计了一种双信道声表面波（SAW）传感器。阐述了传感器的基本原理，推导出以有机膜作为信道中间介质时，差频输出△f由物理化学吸附两种机制叠加的数学模型．依据... 详细信息

针对含磷毒气快速检测问题，以自制的杂化酞菁钯-聚苯胺为敏感膜材料，设计了一种双信道声表面波（SAW）传感器。阐述了传感器的基本原理，推导出以有机膜作为信道中间介质时，差频输出△f由物理化学吸附两种机制叠加的数学模型．依据声波振荡条件，设计了146±5MHz振荡频率的信号采集电路；以钽酸锂晶体为压电基片，通过MEMS微加工技术形成叉指电极对和加热膜；以真空镀膜工艺将敏感膜材料成膜，修饰在SAW信道中间区域构成SAW传感器．测试结果表明：最优气敏性时的材料配比为PdPc0.35PANI0.65；芯片加热60～80℃可提高性能，响应时间≤30s；输出与测试气体浓度与数学模型一致，为线性变化率-110kHz（mg／m^3）的N型线性关系；抗汽油、CO2等气体干扰；80天稳定性考核，△f≤±0．1kHz，满足实际使用要求．

关键词：酞菁钯-聚苯胺杂化 SAW传感器含磷毒气

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基于MEMS叠层微结构的SO2毒气传感器

光学精密工程 2008年第6期16卷 1075-1081页

作者：施云芬施云波刘月华冯侨华赵文杰雷廷平东北电力大学化学工程学院吉林吉林132012 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150080

利用多孔上电极叠层微结构，以真空镀膜技术形成气敏膜，采用MEMS微加工技术研制了气体传感器。依据等效电路和工艺边界条件，通过电导公式推导出传感器的输出电导提高了10^3倍，解决了有机半导体的信号采集问题。通过SEM微观形貌，确... 详细信息

利用多孔上电极叠层微结构，以真空镀膜技术形成气敏膜，采用MEMS微加工技术研制了气体传感器。依据等效电路和工艺边界条件，通过电导公式推导出传感器的输出电导提高了10^3倍，解决了有机半导体的信号采集问题。通过SEM微观形貌，确认蒸发电流100～120A、蒸发时间8～12s为电极成膜最佳条件；气敏膜表面呈现二次化学反应融合的200nm左右“米粒状”活性颗粒状态，均匀一致，孔隙有序。测试结果表明：比例系数为0．15～0．35的硫酸掺杂CuPcxPANI1-x对SO2有最佳的灵敏度；考虑到减少H2S气体干扰，选择CuPc0.35PANI0.65为气敏材料，在加热电压VH为1～2．5V时提高了传感器的灵敏度特性和响应恢复特性，响应时间为30s；传感器输出特性为单对数线性关系，检测范围为0～200×10^-6；经6个月的稳定性考核，其输出阻抗漂移≤±5％，灵敏度漂移≤10％。

关键词： MEMS微结构气体传感器 SO2毒气检测

多孔电极平板结构的PdPc/H_2PtCl_6杂化有机半导体毒气传感器的研究

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光学精密工程 2006年第5期14卷 840-846页

作者：施云波张洪泉项金娟冯侨华胡竹平郭建英哈尔滨理工大学测控技术与通讯工程学院黑龙江哈尔滨150080

采用“摸扳法”以对甲基苯酚、4-硝基邻苯二晴为原材料，以N，N二甲基甲酰胺为溶剂，在N2保护和碳酸钾的催化作用下，合成了酞菁分子碎片，通过质谱分析确定了相对分子质量为243（理论值为243．34），验证了工艺过程的正确性。以共溶技... 详细信息

采用“摸扳法”以对甲基苯酚、4-硝基邻苯二晴为原材料，以N，N二甲基甲酰胺为溶剂，在N2保护和碳酸钾的催化作用下，合成了酞菁分子碎片，通过质谱分析确定了相对分子质量为243（理论值为243．34），验证了工艺过程的正确性。以共溶技术将分子碎片与氯化钯在正戊醇、DBU作用下合成墨绿色四取代对甲苯氧基PdPc，通过红外吸收光谱分析验证了其吸收峰的测量值与理论值基本吻合，确定了合成反应终产物，进而以一定比例将PdPc、HzPtCle共溶在甲醇溶液中，在30～50℃下48h杂化合成为有机半导体气敏材料。依据欧姆定律，并以激光微加工、半导体技术设计、制诈了多孔电极平板结构，增大电极面积，降低了电极间距，比常用叉指电极结构的电阻降低了10。倍以上，使其电导率接近无机半导体数量级，利于后续电路信号采集。通过电镜观察了多孔电极的微观SEM形貌，确定其为连续、多孔的表面态，气孔在Ф0．1～Ф2μm，既保证了导电，又有透气的特征。以真空镀膜技术将气敏材料形成气敏膜，电镜观察其气敏膜的微观SEM形貌，基本层膜厚2μm，并有Ф0．1～Ф5μm微球结晶体嵌入，分布匀一，呈现继续互融生长趋势。以静态法测量其气敏特性，结果表明传感器对NO2呈N型半导体，0．010％气体浓度下灵敏度为7．45倍；对NO呈P型半导体，0．010％气体浓度下灵敏度为0．25倍；响应时间为90s。对气体不同的变化规律说明其的气敏机理与气体性能有关。

关键词：多孔电极平板结构有机半导体杂化毒气传感器半导体传感器

聚苯胺/酞菁铜有机半导体杂化材料的制备及气敏性能

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兰州大学学报(自然科学版) 2009年第3期45卷 86-91页

作者：施云芬施云波王立权冯侨华东北电力大学化学工程学院哈尔滨工程大学机械工程博士后科研流动站哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院

以4-硝基邻苯二腈和对甲基苯酚为苯环源物质,采用二步反应的模板反应合成法合成了酞菁铜(CuPc);以苯胺为聚苯胺(PANI)源物质,采用一步反应的化学氧化聚合法合成,并通过掺杂高氯酸、硫酸、硝酸获得半导化的掺杂态PANI。选取反应过程中的... 详细信息

以4-硝基邻苯二腈和对甲基苯酚为苯环源物质,采用二步反应的模板反应合成法合成了酞菁铜(CuPc);以苯胺为聚苯胺(PANI)源物质,采用一步反应的化学氧化聚合法合成,并通过掺杂高氯酸、硫酸、硝酸获得半导化的掺杂态PANI。选取反应过程中的中间体物质,以分子杂化修饰方法将二者聚合形成一种新的有机半导体材料CuPcxPANI1-x。以磁控溅射、真空镀膜、激光微加工工艺实现了芯片与新型敏感材料的有机结合,利用SEM观察薄膜表面形貌;薄膜气敏特性测试采用静态配气法。结果表明:通过改变酸化掺杂及比例系数,新型有机半导体杂化材料对SO2,NO2,Cl2等气态毒气有较好的气敏性和选择性。

关键词：酞菁铜聚苯胺有机半导体杂化材料气敏性能

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超薄型Pt膜温度传感器的微加工技术研究

哈尔滨理工大学学报 2007年第5期12卷 53-56页

作者：冯侨华施云波哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150040

为了掌握采用激光微加工技术加工超薄型Pt膜温度传感器的最佳工艺参数,文中采用声光调Q原理的Nd-YAG激光划片机加工Al_2O_3陶瓷基体,研究激光工艺参数与传感器基体上刻槽深度与宽度的关系,以及采用调阻机加工Pt薄膜电阻,研究激光调阻工... 详细信息

为了掌握采用激光微加工技术加工超薄型Pt膜温度传感器的最佳工艺参数,文中采用声光调Q原理的Nd-YAG激光划片机加工Al_2O_3陶瓷基体,研究激光工艺参数与传感器基体上刻槽深度与宽度的关系,以及采用调阻机加工Pt薄膜电阻,研究激光调阻工艺参数与调阻精确度的关系.

关键词：激光精密加工激光划片激光调阻超薄型Pt膜温度传感器

基于“互联网+”混合式教学方法的研究与探讨

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黑龙江教育（高教研究与评估） 2018年第10期 4-6页

作者：赵文杰冯侨华苑会娟哈尔滨理工大学黑龙江哈尔滨150080

混合式教学模式具有教学模式多样性特点,突出了现代教学信息化应用和学生的主体地位,具有传统及单一教学模式不可替代的优势。文章以"传感技术"课程教学为研究目标,以传统讲解式教学为主,融合翻转课堂教学、课题讨论教学及线上线下网络... 详细信息

混合式教学模式具有教学模式多样性特点,突出了现代教学信息化应用和学生的主体地位,具有传统及单一教学模式不可替代的优势。文章以"传感技术"课程教学为研究目标,以传统讲解式教学为主,融合翻转课堂教学、课题讨论教学及线上线下网络教学等多种教学模式,构建基于"互联网+"模式下的混合式教学方法和实践思路。激发学生课堂积极性、课后能动性,提高学生主体地位和创新实践能力。

关键词：混合式教学学生主体实践教学

Sensitive properties of In-based compound semiconductor oxide to Cl_2 gas

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Journal of Semiconductors 2009年第3期30卷 83-86页

作者：赵文杰施云波修德斌雷廷平冯侨华王立全 School of Applied Sciences Harbin University of Science and Technology Mechanical Engineering Center for Post-doctoral Studies Harbin Engineering University School of Measurement Control Tech & Communications Engineering Harbin University of Science and Technology

Aiming at detecting Cl2 gas, this study was made on how to make In-based compound semiconductor oxide gas sensor. The micro-property and sensitivity of In-based gas sensing material were analyzed and its gas sensitive mechanism was also discussed. Adopting constant temperature chemical coprecipitation, the compound oxides such as In-Nb, In-Cd and In-Mg were synthesized, respectively. The products were sintered at 600 ℃ and characterized by the Scanning Electron Microscope （SEM）, showing the grain size almost about 50-60 nm. The test results show that the sensitivities of In-Nb, In-Cd and In-Mg materials under the concentration of 50 × 10^-6 in Cl2 gas are above 100 times, 4 times and 10 times, respectively. The response time of In-Nb, In-Cd and In-Mg materials is about 30, 60 and 30 s, and the recovery time less than 2, 10 and 2 min, respectively. Among them, the In-Nb material was found to have a relatively high conductivity and ideal sensitivity to Cl2 gas, which showed rather good selectivity and stability, and could detect the minimum concentration of 0.5 × 10^-6 with the sensitivity of 2.2, and the upper limit concentration of 500 × 10^-6. The power loss of the device is around 220 mW under the heating voltage of 3 V.

关键词： In2O3 Nb2O5, sensitive property chlorine gas sensor