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Updated: May 6, 2026

08:31
Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy
Published on: May 3, 2011
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一个基于表面声波的PM 1.0细尘检测系统,使用全数字时间间隔计数器.
Chang-Hyeon Kim1, Ki-Hoon Yang1, Yeon-Seob Song1
1Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 13, 2024
概括
这项研究引入了一种新的微尘检测系统,利用表面声波 (SAW) 传感器和时间间隔计数器. 该系统准确地测量频率差异,以高分辨率检测空气中的颗粒物.
科学领域:
- 传感器技术 传感器技术
- 环境监测 环境监测
- 集成电路 集成电路
背景情况:
- 表面声波 (SAW) 传感器对质量负载敏感,在暴露于颗粒物时会显示共振频率的变化.
- 精确检测微尘对于环境监测和公共卫生至关重要.
- 现有的检测方法可能缺乏全面监控所需的灵敏度或实时能力.
研究的目的:
- 提出和验证使用SAW传感器和时间间隔计数器的细尘检测系统.
- 为了实现高分辨率的频率测量,用于敏感的微尘检测.
- 证明将该系统集成到标准CMOS流程中的可行性.
主要方法:
- 使用 SAW 传感器,其共振频率在微尘粘附时会发生变化.
- 实现了带有传感和参考 SAW 振荡器的双通道系统.
- 使用20位异步计数器将振荡频率转换为数字数据.
- 计算频道之间的频率差,以量化微尘的存在.
主要成果:
- 在460 MHz的操作频率下,实现了0.95 ppm的频率分辨率.
- 通过测量频率转移,证明了系统通过测量频率转移来检测细尘的能力.
- 在TSMC的130nmCMOS工艺中成功实现了拟议的电路.
结论:
- 拟议的微尘检测系统有效地利用SAW传感器频率转移和时间间隔计数器进行准确的检测.
- 该系统提供高分辨率,适合集成到标准半导体制造工艺中.
- 这项技术有望用于先进的环境监测和空气质量评估.

