传感器技术模板

1、传 感 器 技 术1基于MEMS技术的PCR、CE生物芯片2离子敏场效应管型pH/mV计3微结构热偶型微波功率传感器4表面等离子体谐振(SPR)生化分析仪5微结构气敏传感器与电子鼻基于MEMS技术的PCR、CE生物芯片微电子机械系统（MEMS）技术是在微电子器件制造工艺技术基础上进一步融入微机械加工技术，并把两者结合起来的微制造技术；加工尺度在微米、纳米级。基于MEMS技术把传统的生物、化学反应实验过程在硅片或玻璃片上实现，即芯片上的实验室，是当今研究和开发的一个热门。中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室采用最先进的MEMS制造技术，在国家自然科学基金重点项目的资助下，研制出了几种生物芯片试样器件，比如集成的PCRDNA扩增生物芯片，CEDNA毛细管微流体生物芯片等。这种微型生物芯片和微分析系统与传统的分析系统相比具有很多优点：小型便携；分析速度快，可以提高2-3数量级；所需样品量少，只需几微升，甚至纳升级；可以一次性使用，大大减少污染；分析成本低廉，可以批量生产制造等等。所以这是生物化学分析检测系统与技术的重大革命，将成为新世纪的一项主导产业，会产生巨大的经济效益和社会效益。

2、基于MEMS技术的生物芯片将在药物的发现和筛选、疾病诊断、生物信息学和基因检测分析等方面得到广泛的应用。 离子敏场效应管型pH/mV计氢离子敏场效应管（H+-ISFET）是一种固态pH值检测传感器，具有小型牢固、快速灵敏，输出阻抗低，可集成化多功能化和易批量生产等特点。采用这种传感器的pH计具有体积小、响应快、精度高、抗干抗能力强等优点。在化工、生物、医学、环保地质、海洋、科研和工农生产各领域应用极其广泛。H+-ISFET主要技术性能：测试范围：pH1.0012.00稳定性（时漂）：1.0mV/pH响应时间：1s(90%)灵敏度： 50-55mV/pH便携型pH/mV计寿命： 6月 敏感面积 20400m pH/mV计，主要性能：测量范围：0-14 pH，0-1999mV 双点校准 测量精度：0.02pH，1.0mv 体积：25514560mm3 电源： 220V10%，50Hz 显示：3位半数字显示 便携型pH/mV计，主要性能：测量范围：0-14 pH，0-1999mV，双点或三点校准测量精度：0.1pH,1.0mV 电源： 9V体积：1507020mm3 显示：3位半数字显示 I

3、SFET变送器，主要技术性能： 测量范围：0-14 pH 测量精度：0.1pH 电 源：12V或0-5V， 输出0-5V或0-20mA 上消化道pH值24小时便携监测仪本系统为随身携带的、24小时连续记录上消化道pH值的监测计，用于诊断返流性疾病的医疗仪器。主要技术性能：传感器：双通道、2mm800mm 仪表尺寸：1036222mm3 ,重量： 150g 测量范围： 0-7.0 pH 测量精度：0.1pH电源：两节5号电池，可连续使用50小时工作状态：采样周期6秒，连续记录24小时，PC机接口，专家分析系统。 上消化道pH值24小时便携监测仪 生物传感器在线检测系统系统由单片机控制，能自动完成取样、稀释、测量、运算、 打印全过程；对温度、响应时间、时漂进行全面补偿，双点或三点标定，用于检测pH值、青素、尿素等。 多路pH值检测检测系统由单片机控制八个通道的pH值和温度信号，进行巡回检测，具有对温度、时漂、响应时间进行补偿。生物传感器在线检测系统仪微结构热偶型微波功率传感器热偶型微波功率传感器的原理是热电偶热结吸收微波功率温度升高，在冷热结之间产生温度差，利用热电偶的热电效应产生电势差，

4、从而将温度差转化为热电势输出。电子所传感技术国家重点实验室采用最先进的微电子机械系统（MEMS）制造技术，研制出一种新型三维微结构高灵敏度半导体金属薄膜热偶敏感元件并同有特色的微波传输线路相结合，组成新一代的微波功率传感器。这种传感器不仅灵敏度高，而且检测频带宽、精度高、响应快、可靠性好，易于批量生产。目前已研制出这种传感器的初样器件，各项性能指标均达到实用化要求。功率测量在电磁测量中占有举足轻重的地位，功率计是电磁测量中不可缺少的仪表，需求量极大。目前国内功率传感器仍停留在采用热敏电阻、热电薄膜等类型，可靠性差、精度低、频带窄，远远落后于国际先进水平。本项目开发成功，将改变我国微波功率测量技术落后、功率计探头传感器依靠进口的落后状态，具有十分广阔的市场应用前景。性能指标：测试范围: 频带:0-18GHz 灵敏度： 1mV/mW 响应时间：10ms 表面等离子体谐振(SPR)生化分析仪表面等离子体谐振(Surface Plasmon Resonance, SPR)生化分析仪，是基于物理光学现象和生物传感技术的新型生化分析系统。这种分析仪分析样品不要标记、不需纯化、可以灵敏、快速、原位、

5、实时分析，简便快捷地监测DNA与蛋白质之间、蛋白质分子之间以及药物蛋白质、核酸核酸、抗原抗体、受体配体等等生物分子之间相互作用及其反应动力学过程，是对传统分析仪的重大发展和功能的重大突破；广泛应用于生命科学、医学、药物学、分子电子学和环境监测等许多领域，市场前景好。“SPR2000型表面等离子体谐振生化分析仪”具有自主知识产权的专利技术，光、机、电一体化、智能化性能达到国际先进水平。可同时适用于气体和液体样品检测，具有体积小、角度变化范围宽、适用范围广、测试精度高、灵敏度高，响应快速等优点；同微机连接，自动控制，具有测量、定位、数据采集、处理、显示、贮存等等功能；操作灵活、方便、可靠、耗材价廉，适合于国产化和产业化。分析仪的主要性能指标是：折射率检测范围: 1.04-1.47 入射角变化范围: 40度-70度测角精度: 优于0.001度 检测浓度范围: 优于110-3110-11M测试池温度：室温，40C600C。，室温-950C样品流速范围：11/min-7.61031/ min电源:AC100/220V,50Hz 界面接口:RS232C主机尺寸:263052cm3本分析仪已提供给中

6、科院长春应化所、复旦大学生化系、中科院微生物所等单位使用，并取得具有国际水平的研究结果，用户评价为：“是目前国内唯一具有实用水平的产品”。其价格仅为国外同类产品的1/101/20，在国内将有很大的市场。 SPR生化分析仪是国内外进行生化、DNA、蛋白质分析所急需的仪器。目前国外主要是瑞典Pharmacia公司产品，但价格昂贵，每台要20余万美金。国内许多科研单位、大学和医院急需，但因太贵无法购买。本产品预计定价20万人民币以内，在国内将有很大市场。微结构气敏传感器与电子鼻气敏传感器与电子鼻有着广阔的应用前景，如食品工业、化学工业、环境监测、安全检查、医学诊断、航空航天、军事国防等等。而航空航天、军事国防等领域对微型低功耗的气敏传感器与基于微传感器阵列的微型嗅觉系统的需求更为迫切。电子所在国内首先采用MEMS技术研制成功低功耗硅基膜片型微结构气敏传感器。当工作温度为300时其功耗小于75mW。这种微结构单元已达到同类器件的国际水平。用液延生长和热氧化法（RGTO）、射频（RF）溅射法等制备SnO2基敏感薄膜，研制出灵敏度高、稳定性较好的CO、H2S、可燃气体等多种气敏传感器。研制成具有自动进样装置的台式电子鼻系统样机，能很好地识别各种不同的有机溶剂、不同品牌的白酒及不同标号的汽油。微型嗅觉系统正在研制中。

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