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面向栽培基质的二氧化钛电极EGFET pH传感器设计

作  者:
张西良;高涵;张家祺;徐云峰;陈成;陆海燕
单  位:
江苏大学机械工程学院;无锡职业技术学院机械工程学院;中国农业机械化科学研究院集团有限公司
关键词:
pH传感器;二氧化钛电极;延伸式栅极场效应晶体管;栽培基质;pH在线检测
摘  要:
针对农业生产中栽培基质直接在线检测pH准确性差的问题,采用化学腐蚀法,制备出具有氢离子敏感特性和超亲水特性的二氧化钛(TiO2)电极,并且采用退火工艺以提高电极表面硬度;将TiO2电极与金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)组合成基于延伸式栅极场效应晶体管(EGFET)的pH传感器.测试得到传感器灵敏度为0.050 63 V/pH,重复性试验的变异系数最大为0.005 7.测试结果表明该传感器具有良好的灵敏度、重复性和稳定性.选取4种典型栽培基质进行pH在线检测应用试验,pH检测误差的绝对值最大为0.18,经过温度补偿后误差的绝对值最大为0.11;使用后电极表面的亲水性依旧保持良好.应用试验结果表明,该传感器适用于栽培基质pH在线检测.

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