پديد آورنده :
زارعي محمودآبادي، حسين
عنوان :
تحليل و بهينه‌سازي مدولاسيون دمايي خود تنظيم شونده براي شناسايي گاز با استفاده از يك آرايه حسگر اكسيد فلزي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 89ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
غفاري نيا، وحيد
توصيفگر ها :
تشخيص گاز , حسگر گاز اكسيد فلزي , آرايه حسگر , مدولاسيون دمايي , نقطه‌كار خودتنظيم‌شونده
استاد داور :
اصغر غلامي، امير رضا احمدي مهر
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/04/24
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/04/24
چكيده فارسي :
چکیده قابلیت آشکارسازی و تحلیل گاز در کاربردهای زیادی مورد نیاز است انواع مختلفی از حسگرهای گاز از جمله حسگرهای اکسید فلزی برای چنین کاربردهایی توسعه داده شدهاند انتخابگری نه چندان مناسب این حسگرها کاربرد آنها را در تحلیل گاز محدود کرده است روشهایی مانند آرایه حسگر و مدوالسیون دمایی برای بهبود انتخابگری پیشنهاد شدهاند در این پروژه سعی شده است تا از مزایای هر دو روش بهره گرفته شود و ایده آرایه حسگر با مدوالسیون دمایی فعال مطرح شده است انجام این کار مستلزم مشخصهیابی پویا و مانای حسگرها طراحی مدار بایاس آرایه تنظیم مدار بر اساس نتایج آزمایشها و در نهایت استخراج اطالعات متمایزکننده از پاسخ حسگرها بوده است مشخصهیابیهای انجام شده نشان دادند که بررسی پاسخ گذرای حسگرها نسبت به پاسخ ماندگار میتواند اطالعات متمایزکننده بیشتری در اختیار بگذارد همچنین نتایج مشخصهیابیهای پویای حسگر نشان داد که عالوه بر شکل و دامنه سرعت الگوی دمایی نیز به شدت بر روی پاسخ ها تاثیرگذار است دو مدار آرایه متشکل از سه حسگر اکسید فلزی برای کاربرد تشخیص گاز معرفی شدند مدار اول با قرار دادن حسگرها در یک حلقه بازخورد منجر به ایجاد یک فرایند مدوالسیون دمایی فعال بر روی حسگرهای آرایه میشود تعداد فرد حسگرهای به کار رفته در این مدار منجر به رفتاری مشابه با یک نوسانگر شده است دامنه و فرکانس نوسانهای ایجاد شده وابسته به گازهای موجود در محیط است در آرایه پیشنهادی دوم مدار بایاس به گونهای تنظیم شد که الگوهای مدوالسیون پله شبهنمایی و شبهسینوسی به طور خودبهخودی و همزمان با ورود گاز به محیط در آرایه ایجاد شود با انتقال پاسخها از حوزه زمان به فرکانس و سپس کاهش ابعاد پاسخها نشان داده شد که آرایههای پیشنهادی توانستهاند بین گازهای هدف با موفقیت تمایز ایجاد کنند کلمات کلیدی تشخیص گاز حسگر گاز اکسید فلزی آرایه حسگر مدوالسیون دمایی نقطهکار خودتنظیمشونده
چكيده انگليسي :
Analysis and Optimization of Self Regulated Temperature Modulation for Gas Recognition by a Metal Oxide Sensor Array Hossein Zarei h zarei@ec iut ac ir Date of Submission Monday June 10 2019 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan IranDegree Master of Science Language PersianSupervisor Dr Vahid Ghafarinia ghafarinia@cc iut ac irAbstract The ability to detect and analyze gaseous samples is required in many applications Various typesof gas sensors including metal oxide sensors have been developed for such applications Theusage of theses sensors in gas analysis applications is limited by their poor selectivity Methodssuch as sensor arrays and temperature modulation are proposed to improve the selectivity of thesesensors In this project we have tried to take advantage of both these methods simultaneously andthe idea of an array with active temperature modulation has raised Four main steps toward thisidea were static and dynamic characterization of sensors design of bias circuits for sensor array regulation of circuits based on the results of experiments and ultimately the extraction of thedistinct information from the sensor array responses The characterizations showed that thetransient response of sensors compared with the steady state response can provide more distinctinformation Also the results of the dynamic characterization of the sensors showed that in additionto the shape and amplitude the rate of temperature modulation patterns also strongly influences theresponses Two array circuits were arranged consisting of three metal oxide gas sensors The firstcircuit with a feedback loop leads to an active temperature modulation on the sensors The oddnumber of sensors used in this circuit provides an oscillatory mode of operation The amplitude andfrequency of the oscillations are dependent on the gases in the environment In the second proposedarray the bias circuit was arranged so that the step pseudo exponential and pseudo sinusoidalmodulation patterns were spontaneously created in the array upon the exposure to the target gas Bytransferring the responses from the time domain to the frequency domain and then reducing thedimensions of the responses it was shown that the proposed arrays can successfully distinguishamong target gases Keywords Gas detection metal oxide gas sensor sensor array temperature modulation self regulatingoperating point
استاد راهنما :
غفاري نيا، وحيد
استاد داور :
اصغر غلامي، امير رضا احمدي مهر
