一款采用聚合物涂層微橋式壓差傳感器的低功耗電子鼻

一款采用聚合物涂層的微橋式壓差傳感器(microbridge)，它可以檢測吸附在其芯片數(shù)組上的氣體濃度。一款能偵測出哮喘、肺癌、腎臟病等健康狀況問題的低功耗電子鼻便是通過采用這項(xiàng)技術(shù)才能得以實(shí)現(xiàn)。比利時(shí)的IMEC和荷蘭的霍爾斯特中心已經(jīng)成功開發(fā)出一款用于氣體檢測的集成式傳感組件。這項(xiàng)已經(jīng)公開演示的技術(shù)具有功耗低（<1毫瓦/橋）和外形尺寸小巧的優(yōu)點(diǎn)。

作為一種診斷手段，可以化學(xué)地檢測氣體成分的無線傳感器節(jié)點(diǎn)正在迅速引起人們的關(guān)注。這款電子鼻可以用在非指定環(huán)境下，通過其多個(gè)傳感接收體來檢測氣體的成份。

一款完整的傳感器芯片在電子顯微鏡下的掃描圖像。

通過采用特定的渡層，這些緊密排放的各自振動的微橋式諧振器可以被用于分離不同氣體(從而識別出氣體的成份)。

升級當(dāng)前的技術(shù)（如，化學(xué)電阻或石英水晶）需要很大功率。而IMEC和霍爾斯特中心共同開發(fā)的微橋式壓差傳感器可以被嵌入在高密度排列的各個(gè)壓電電機(jī)中。該設(shè)計(jì)采用噴墨印刷技術(shù)將一系列吸收劑迅速地涂在各個(gè)微橋式壓差傳感器上。懸吊式結(jié)構(gòu)在振蕩過程中發(fā)生振動和變化，這一現(xiàn)象被監(jiān)測用作被測氣體已經(jīng)被吸收的跡象。因?yàn)檫@一結(jié)構(gòu)具有較高的長度-厚度比，所以要求被檢測的氣體為低濃度氣體。完整的傳感器芯片尺寸為9 × 9毫米，由160個(gè)分立式可尋址的微型機(jī)電諧振器組成，其縱橫比（長度/厚度）范圍在140~1500。

該研發(fā)團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)目標(biāo)是將這一結(jié)構(gòu)與低功耗模擬讀取電路集成，并實(shí)現(xiàn)對多個(gè)結(jié)構(gòu)的同步測量。

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