Metal-oxide sensor array for gas detection

• Autorzy: Gwiżdż P. , Brudnik A. , Zakrzewska K.

Warianty tytułu

PL

Matryca sensorów na bazie tlenków metali do detekcji gazów

• Konferencja: 35th International Microelectronics and Packaging IMAPS - IEEE CPMT Poland Conference ; 21-24.09. 2011 ; Gdańsk Sobieszewo, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to design and construct an array of resistive-type semiconducting sensors dedicated to detection of gas mixture components. The array comprises six commercial metal oxide gas sensors placed in the measunng chamber. Humidity and temperature measurements are provided by the relevant sensors. Electronic system supporting the array is based on ARM core microcontrollers and CAW bus architecture what makes it flexible and easy to reconfigure in respect to the number of sensors. Each sensor can operate at different temperatures by changing a heater supply voltage. The designed and constructed gas detection system has been tested for hydrogen H₂, ammonia NH₃ and carbon dioxide CO₂ detection.

PL

Celem projektu było zaprojektowanie i skonstruowanie matrycy półprzewodnikowych rezystancyjnych czujników gazów przeznaczonej do detekcji i rozpoznawania składników mieszaniny gazów. W skład matrycy wchodzi sześć komercyjnych sensorów gazów na bazie tlenków metali umieszczonych w komorze pomiarowej. Zastosowano również sensory wilgotności i temperatury. System elektroniczny obsługujący matrycę wykorzystuje mikrokontrolery z rdzeniem ARM i magistralę CAN co ułatwia jego rekonfigurację w przypadku zmiany liczby sensorów. Każdy sensor może pracować w innej temperaturze dzięki zmianie napięcia zasilania jego grzejnika. Zaprojektowany i skonstruowany system do detekcji gazu został przetestowany na wodór H₂, amoniak NH₃ oraz dwutlenek węgla CO₂.

Słowa kluczowe

EN

gas sensors; microcontrollers

PL

czujniki gazów; mikrokontrolery

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 1
• Strony: 22--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Gwiżdż P.

autor

Brudnik A.

autor

Zakrzewska K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Electronics, Kraków

Bibliografia

• [1] Gardner J. W., Barlett P. N.: A brief history of electronic noses. Sensors and Actuators B, Vol. 18, Issues 1-3, 1994, pp. 210-211.
• [2] Röck F., Barsan N., Weimar U.: Electronic Nose: current status and future trends. Chemical Review, Vol. 108, 2008, pp. 705-725.
• [3] Brudzewski K., Osowski S., Markiewicz T., Ulaczyk J.: Classification of gasoline with supplement of bio-products by means of an electronic nose and SVM neural network. Sensors and Actuators B, Vol. 113, Issue 1, 2006, pp. 135-141.
• [4] Bicego M., Tessari G., Tecchiolli G., Bettinelli M : A comparative analysis of basic pattern recognition techniques for the development of small size electronic nose. Sensors and Actuators B, Vol. 85, Issues 1-3, 2002, pp. 137-144.
• [5] Szczurek A., Szecówka P. M., Licznerski B. W.: Application of sensor array and neural networks for quantification of organic solvent vapours in air. Sensors and Actuators B, Vol. 58, Issues 1-3, 1999, pp. 427-432.
• [6] Capone S., Zuppa M., Presicce D. S., Francioso L., Casino F., Siciliano P.: Metal oxide gas sensor array for the detection of diesel fuel in engine oil. Sensors and Actuators B, Vol. 131, Issue 1, 2008, pp. 125-133.
• [7] Brudzewski K., Osowski S., Wolińska K., Ulaczyk J.: Smell similarity on the basis of gas sensor array measurements. Sensors and Actuators B, Vol. 129, Issue 2, 2008, pp. 643-651.
• [8] Moos R., Müller R., Plog C., Knezevic A., Leye H., Irion E., Braun T., Marquardt K. J., Binder K.: Selective ammonia exhaust gas sensor for automotive applications. Sensors and Actuators B, Vol. 83, Issues 1-3, 2002, pp. 181-189.
• [9] Cheng X., Shi Z., Glass N., Zhang L., Zhang J., Song D., Liu Z. S., Wang H., Shen J.: A review of PEM hydrogen fuel cell contamination: Impacts, mechanisms, and mitigation. Journal of Power Sources, Vol. 165, Issue 2, 2007, pp. 739-756.
• [10] Han N., Tian Y., Wu X., Chen Y.: Improving humidity selectivity in formaldehyde gas sensing by a two-sensor array made of Ga-doped ZnO. Sensors and Actuators B, Vol. 138, Issue 1, 2009, pp. 228-235.