表面等离子共振传感系统中的电路设计

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自1990年以后,表面等离子共振技术作为一种新技术被应用于传感器芯片核心设计环节,且以二硫化钨纳米薄膜覆盖层增强型表面等离子体共振传感器的电路设计和应用,以其大表面面积、高折射率、独特光电性能,极大地提升了传感器的灵敏度和性能。除此之外,以二硫化钨等离子共振传感器为代表的,折射率范围1.333-1.360间的线性相关系数99.76%;加之其保护金属膜免受氧化、共振波长区域的可调谐性、生物相容性、蒸气能力和气敏性等效果,成为应用领域的热点设计项目之一。故此,现就表面等离子共振传感器系统电路设计细节分析总结如下。
1 表面等离子共振传感器系统电路设计概述
以表面等离子共振电感传感器为例,表面等离子共振(SPR)是一种物理现象,(Surface Plasmon Resonance, SPR)当入射光以临界角入射到两种不同折射率的介质界面(比如玻璃表面的金或银镀层)时,可引起金属自由电子的共振,由于共振致使电子吸收了光能量,从而使反射光在一定角度内大大减弱。
最具代表性的检测构件LDC1000为例,其工作原理为电磁感应原理。线圈中+交变电流=产生交变磁场,金属物体入磁场在金属物体表面产生涡流。涡流电流(感应电磁场)与线圈(电磁场)电流方向相反。涡流与金属体磁导率、电导率、线圈几何形状和尺寸、头部线圈到金属导体表面的距离等参数相关。
纳豆菌种2 电路设计优势分析
巴氏杀菌锅sky angel vol.92主要设计为等效并联电阻,且以Ls=初级线圈的电感值,Rs=初级线圈的寄生电阻。L(d)=互感,R(d)=互感寄生电阻,d=距离函数。初级设计中,将交流电+单独电感(初级线圈)=交变磁场=大量能耗。为达到节点目的,将电容并联在电感上,降低耗损并限定在Rs 和R(d)上,直接计算出d。电路设计在期间充当检测串联电阻和并联电阻的功能。
主要应用优势表现为,16位共振阻抗、24位电感值,亚微米级高分辨率;免受油污尘土等非导电污染物影响,可靠性更高;允许传感器远离电子产品安放,灵活性更高;低成本传感器及传导目标,无磁体成本消耗;金属薄片或导电油墨压缩支持,为系统设计带来无限可能;系统功耗<8.5mW,待机模式下功耗<1.25mW ;以电感数字转换器,实现了运行位置和动作传感的全新转换方式。
有筋网3 表面等离子共振传感器系统电路设计细则
高频变压器参数3.1 驱动电路设计图
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化学传感器引脚对电极(Cnt)和参比电极(Ref)进行稳定性参考,通过恒定位仪电路确保两个电极的电势差恒定,保证传感器有效工作。传感器工作电极(Sens)在此背景下,以输出微弱电流,经电流转电压电路转换成电压信号后,经滤波器滤除无用交流干扰信号,得到稳定电压值。调节放大倍数,
将电压变化范围限定在0到3.3V 的范围内,实现单片机进行AD 采集。LD 与监测二极管是集成元器件,流入LD 的电流经过APC 电路的预偏置电流。APC 电路通过电流负反馈
基金项目:广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“基于等离子表面处理技术的研究(2019KY0973)”。

本文发布于:2023-06-08 22:11:21,感谢您对本站的认可!

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