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1、隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展,作為物聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)末梢的傳感器的發(fā)展相對(duì)緩慢,成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。尤其在水質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域,深層次的無(wú)機(jī)鹽污染危害嚴(yán)重,逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文提出了一種用于無(wú)機(jī)鹽離子檢測(cè)的新型的平面叉指電極傳感器,圍繞著檢測(cè)機(jī)理和檢測(cè)有效性展開研究。
在檢測(cè)機(jī)理方面,本文以交流激勵(lì)下的電極過(guò)程為基礎(chǔ),構(gòu)建傳感器-水體耦合模型,量化分析傳感器-水體界面結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì),提出了平面叉指電極傳感器的雙電層模型。使用通用電學(xué)元件及其組
2、合來(lái)等效傳感器-水體界面的物理過(guò)程,建立了等效電路電路元件與物理過(guò)程之間的映射關(guān)系,最終提出了在無(wú)機(jī)鹽溶液檢測(cè)中平面叉指電極傳感器的等效電路模型。基于交流阻抗分析,分別探討了低頻率段和高頻率段的雙電層結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)的等效電路模型,并提出了以優(yōu)化電極常數(shù)為目標(biāo)的平面叉指電極傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略。
在檢測(cè)有效性分析方面,使用COMSOL Multiphysic進(jìn)行電極形狀仿真探討不同形狀的電極在檢測(cè)效果上的差異,明確了叉指結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性
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