多參數(shù)離子傳感器及其制備方法、多參數(shù)離子傳感器芯片和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及多參數(shù)離子檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種多參數(shù)離子傳感器及其制備方法、多參數(shù)離子傳感器芯片和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該傳感器包括：多個(gè)由成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管組合的互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)；其中，每個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用一個(gè)參比電極；所述成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的一個(gè)設(shè)有的敏感膜作為指示晶體管，另一個(gè)設(shè)有非活性膜作為參比晶體管；多個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中的敏感膜不同。本發(fā)明可同時(shí)實(shí)時(shí)采集多種鹽離子濃度，具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)快、微型化、易集成的優(yōu)點(diǎn)，可以很容易與外電路匹配，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做成微型分析儀器和離子探針，成本低廉，適合批量生產(chǎn)，可廣泛用于農(nóng)業(yè)醫(yī)療化工環(huán)保軍事等領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多參數(shù)離子傳感器及其制備方法、多參數(shù)離子傳感器芯片和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及多參數(shù)離子檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的，涉及一種多參數(shù)離子傳感器及其制備方法、多參數(shù)離子傳感器芯片和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]土壤鹽堿化是植物生長(zhǎng)過(guò)程中最常遇到的自然逆境之一，該問(wèn)題影響世界生態(tài)環(huán)境、限制農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，其在沿海地區(qū)表現(xiàn)尤為突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球有近20%的可耕種地受到鹽堿化的影響。鹽堿地在我國(guó)也是一個(gè)重要的土地資源，我國(guó)約有3000多萬(wàn)hm2的鹽堿地。近年來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染加劇，淡水資源日益匾缺，海平面不斷上升，陸地面積相對(duì)縮小，土壤鹽潰化有日益加重的趨勢(shì)。土壤含鹽量是表征土壤鹽分狀況的主要參數(shù)，也是確定土壤鹽潰化程度的最主要指標(biāo)。準(zhǔn)確可靠的土壤鹽分分析數(shù)據(jù)是一切鹽堿地工作的基礎(chǔ),而掌握土壤主要離子的含量對(duì)于鹽堿地改良也有非常重要的作用。因此快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的測(cè)定土壤含鹽量及主要離子含量成為科研工作中的基礎(chǔ)研究和解決土地鹽堿化問(wèn)題的必然需求。
[0005]目前對(duì)鹽堿地鹽離子濃度檢測(cè)設(shè)備和方法，如滴定法、傳統(tǒng)離子選擇電極傳感器等都存在較大的不足。首先，已有的檢測(cè)方法無(wú)法同時(shí)一次性測(cè)定可溶鹽水中多種主要鹽離子的濃度；其次，目前的測(cè)量方法需要人工親自到檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)取樣和測(cè)量，不能對(duì)鹽堿地鹽離子的含量進(jìn)行自動(dòng)化遠(yuǎn)程測(cè)量和實(shí)時(shí)監(jiān)控；再次，傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備測(cè)量過(guò)程繁雜，設(shè)備體型較大，功耗大，且和一般的測(cè)量?jī)x器沒(méi)有兼容性，不易集成。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提高主要鹽離子的檢測(cè)效率。
[0008]為解決上述問(wèn)題，一方面，本發(fā)明提供了一種多參數(shù)離子傳感器，包括:多個(gè)由成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管組合的互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)；其中，每個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用一個(gè)參比電極；所述成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的一個(gè)設(shè)有的敏感膜作為指示晶體管，另一個(gè)設(shè)有非活性膜作為參比晶體管；多個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中的敏感膜不同。 [0009]優(yōu)選地，所述傳感器中，每種敏感膜分別針對(duì)一種特定的離子；所述離子包括Na+、K+、Ca2+、Cl' SO42' CO廣中的至少一種。
[0010]優(yōu)選地，所述傳感器的互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)基于N溝道的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0011]優(yōu)選地，在每個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中:參比電極設(shè)置在成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間；每個(gè)離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管為多層級(jí)結(jié)構(gòu)，所述多層級(jí)結(jié)構(gòu)的各層依次包括P型硅襯底、N型溝道、SiO2氧化層、源漏電極、絕緣層及柵電極；其中，所述N型溝道形成在所述P型硅襯底的表面，所述源漏電極通過(guò)所述SiO2氧化層中的通孔分別連接兩個(gè)N型溝道區(qū)，所述柵電極通過(guò)所述絕緣層中的通孔連接所述SiO2氧化層；所述敏感膜或所述非活性膜布設(shè)在所述柵極表面并暴露在環(huán)境當(dāng)中。
[0012]另一方面，本發(fā)明還同時(shí)提供一種多參數(shù)離子傳感器的制備方法，所述方法包括步驟:
準(zhǔn)備P型硅片；清洗硅片；濕氧化法制作SiO2氧化層；制作N阱；注入磷，形成漏區(qū)與源區(qū)；生長(zhǎng)柵極二氧化硅；刻蝕二氧化硅；形成接觸孔；沉積金屬化電極；形成金屬互連；形成金屬層間接觸孔；淀積多種離子敏感層，形成靈敏層窗口 ；用環(huán)氧樹(shù)脂將整個(gè)傳感器密封起來(lái)，只將與溶液接觸的柵極靈敏層窗口暴露在環(huán)境當(dāng)中。
[0013]優(yōu)選地，所述多種離子敏感層中的離子包括Na+、K+、Ca2+、Cl' SO42' C032_中的至少一種。
[0014]優(yōu)選地，各離子敏感層的分別采用下述方法獲得:
Na+:雙12-冠-4衍生物、聚氯乙烯樹(shù)脂粉，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合；
K+:適當(dāng)比例的纈氨霉素、聚氯乙烯樹(shù)脂粉、增塑劑和四氫呋喃溶劑的溶液注入芯片
上；
Ca2+:二癸基磷酸鈣電活性材料，甲基磷酸二庚脂為增塑劑，聚氯乙烯樹(shù)脂粉為基底，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合；
Cl—:AgCl、AgS、聚氯乙烯樹(shù)脂聚合物，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合；
S042_:以季銨鹽為電活性物質(zhì)，以鄰苯二甲酸二丁脂為增塑劑，對(duì)-三氟乙酰苯甲羧基己基醚為添加劑，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合；
C032_:三氟乙酰對(duì)癸基苯為載體，氯化三(十二烷基)甲基銨為碳酸銨鹽，癸二酸二辛酯為增塑劑，聚氯乙烯為樹(shù)脂聚合物，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合。
[0015]再一方面，本發(fā)明還提供一種多參數(shù)離子傳感器芯片，所述傳感器芯片包括:如上所述的多參數(shù)離子傳感器、放大器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、校驗(yàn)存儲(chǔ)器、CRC發(fā)生器、SCK數(shù)據(jù)線(xiàn)、DATA三態(tài)門(mén)；其中，所述傳感器的輸出耦接所述放大器，所述放大器將所述傳感器輸出的模擬信號(hào)放大；所述放大器的輸出耦接所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器將放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；所述校驗(yàn)存儲(chǔ)器耦接所述A/D轉(zhuǎn)換器，保障模數(shù)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確度；所述A/D轉(zhuǎn)換器耦接所述CRC發(fā)生器，所述CRC發(fā)生器保障數(shù)據(jù)通信的安全；所述傳感器芯片通過(guò)所述SCK數(shù)據(jù)線(xiàn)和與所述DATA三態(tài)門(mén)外部通信，所述SCK數(shù)據(jù)線(xiàn)負(fù)責(zé)處理器和離子傳感器的通訊同步；所述DATA三態(tài)門(mén)用于數(shù)據(jù)的讀取。
[0016]本發(fā)明更進(jìn)一步地還提供一種多參數(shù)離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:如上所述的多參數(shù)離子傳感器芯片、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、匯聚節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)模塊、3G無(wú)線(xiàn)傳輸模塊、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶(hù)終端；其中，所述多參數(shù)離子傳感器芯片與無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊連接，組成單個(gè)傳感器模塊；所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與匯聚節(jié)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)通信連接，將傳感器模塊采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至匯聚節(jié)點(diǎn)；所述匯聚節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)模塊無(wú)線(xiàn)通信連接，將數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)關(guān)模塊；所述網(wǎng)關(guān)模塊與3G無(wú)線(xiàn)傳輸模塊連接，將數(shù)據(jù)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)傳送至遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；所述用戶(hù)終端將數(shù)據(jù)保存和顯示給客戶(hù)端。[0017]優(yōu)選地，所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與匯聚節(jié)點(diǎn)之間、匯聚節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)模塊之間無(wú)線(xiàn)通信采用ZigBee組網(wǎng)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案可同時(shí)實(shí)時(shí)采集多種鹽離子濃度，與傳統(tǒng)離子選擇電極相比，具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)快、微型化、易集成的優(yōu)點(diǎn)，可以很容易與外電路匹配，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做成微型分析儀器和離子探針，成本低廉，適合批量生產(chǎn)，可廣泛用于農(nóng)業(yè)醫(yī)療化工環(huán)保軍事等領(lǐng)域。
[0019]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中多參數(shù)離子傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中傳感器中互補(bǔ)結(jié)構(gòu)對(duì)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中多參數(shù)離子傳感器芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例中多參數(shù)離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，所述描述是以說(shuō)明本發(fā)明的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多參數(shù)離子傳感器包括:多個(gè)由成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)組合的互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)；其中，每個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用一個(gè)參比電極，所述成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的一個(gè)設(shè)有的敏感膜作為指示晶體管，另一個(gè)設(shè)有非活性膜(或稱(chēng)鈍化膜)作為參比晶體管(REFET);多個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中的敏感膜不同。原則上，每種敏感膜分別針對(duì)一種特定的離子。
[0023]在本發(fā)明中，離子選擇電極場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)是一種微電子離子選擇性敏感元件，兼有電化學(xué)和晶體管的雙重特性，由離子選擇電極(ISE)敏感膜和金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)組合而成。使用時(shí)，離子敏感膜和電解質(zhì)溶液共同形成器件的柵極，溶液與敏感膜之間產(chǎn)生的電化學(xué)勢(shì)，將使FET的閾值電壓發(fā)生調(diào)制效應(yīng)，使溝道電導(dǎo)發(fā)生變化。選取不同的敏感膜可以檢測(cè)不同離子的濃度(如Na+，K+，Ca2+，CF, SO42'CO廣等)。與傳統(tǒng)離子選擇電極相比，具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)快、微型化、易集成的優(yōu)點(diǎn)，可以很容易與外電路匹配，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做成微型分析儀器和離子探針，成本低廉，適合批量生產(chǎn)，可廣泛用于農(nóng)業(yè)醫(yī)療化工環(huán)保軍事等領(lǐng)域。
[0024]進(jìn)一步參見(jiàn)圖2，其公開(kāi)了一種基于N溝道ISFET的互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)。在每個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中，參比電極設(shè)置在成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間，每個(gè)離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管為多層級(jí)結(jié)構(gòu)，所述多層級(jí)結(jié)構(gòu)的各層依次包括P型硅襯底、N型溝道、SiO2氧化層、源漏電極、絕緣層及柵電極；其中，所述N型溝道形成在所述P型硅襯底的表面，所述源漏電極通過(guò)所述SiO2氧化層中的通孔分別連接兩個(gè)N型溝道區(qū)，所述柵電極通過(guò)所述絕緣層中的通孔連接所述SiO2氧化層；所述敏感膜或所述非活性膜布設(shè)在所述柵極表面并暴露在環(huán)境當(dāng)中。[0025]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)的制備工藝為:(I)P型硅片的準(zhǔn)備，所用硅片為P型硅(100)，摻雜濃度:1015 cm_3 ；⑵硅片清洗；(3)濕氧化法制作SiO2氧化層；(4) N阱制作；(5)注入磷，形成漏區(qū)與源區(qū)；(6)生長(zhǎng)柵極二氧化硅；(7)刻蝕二氧化硅；⑶形成接觸孔；(9)金屬化電極沉積；(10)形成金屬互連；(11)形成金屬層間接觸孔；(12)淀積各個(gè)六種離子敏感層，形成靈敏層窗口，若干微米厚度；(13)用環(huán)氧樹(shù)脂將整個(gè)芯片密封起來(lái)，只將ISFET與溶液接觸的柵極窗口暴露在環(huán)境當(dāng)中。
[0026]可以看出，本發(fā)明中所述的ISFET為離子敏感膜與MOSFET的復(fù)合體，ISFET的柵介質(zhì)即離子敏感膜直接與待測(cè)溶液接觸，同時(shí)設(shè)置參比電極，以便電源模塊通過(guò)它施加電壓使ISFET工作。通過(guò)參比電極和參比FET的設(shè)置，排除外界因素如環(huán)境溫度、“硅襯底體效應(yīng)”和本體溶液pH值變化等對(duì)器件測(cè)量靈敏度的影響，提高了傳感器的測(cè)量精度和穩(wěn)定性。優(yōu)選地，所述參比電極為Ag/AgCl參考電極。待測(cè)溶液相當(dāng)于一個(gè)溶液柵，它與柵介質(zhì)界面處產(chǎn)生的電化學(xué)勢(shì)將對(duì)ISFET的Si表面的溝道電導(dǎo)起調(diào)制作用，所以ISFET對(duì)溶液中離子活度的響應(yīng)可由電化學(xué)勢(shì)對(duì)閾電壓Vr的影響來(lái)表征:
【權(quán)利要求】
1.一種多參數(shù)離子傳感器，其特征在于，所述傳感器包括:多個(gè)由成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管組合的互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)；其中， 每個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用一個(gè)參比電極； 所述成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的一個(gè)設(shè)有的敏感膜作為指示晶體管，另一個(gè)設(shè)有非活性膜作為參比晶體管； 多個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中的敏感膜不同。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器中，每種敏感膜分別針對(duì)一種特定的離子；所述離子包括Na+、K+、Ca2+、Cl' SO42' C032_中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器的互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)基于N溝道的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
4.如權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于，在每個(gè)互補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)中: 參比電極設(shè)置在成對(duì)的離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間； 每個(gè)離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管為多層級(jí)結(jié)構(gòu)，所述多層級(jí)結(jié)構(gòu)的各層依次包括P型硅襯底、N型溝道、SiO2氧化層、源漏電極、絕緣層及柵電極；其中， 所述N型溝道形成在所述P型硅襯底的表面，所述源漏電極通過(guò)所述SiO2氧化層中的通孔分別連接兩個(gè)N型溝道區(qū)，所述柵電極通過(guò)所述絕緣層中的通孔連接所述SiO2氧化層； 所述敏感膜或所述非活性膜布設(shè)在所述柵極表面并暴露在環(huán)境當(dāng)中。
5.一種多參數(shù)離子傳感器的制備方法，其特征在于，所述方法包括步驟: 準(zhǔn)備P型硅片； 清洗硅片； 濕氧化法制作SiO2氧化層； 制作N阱； 注入磷，形成漏區(qū)與源區(qū)； 生長(zhǎng)柵極二氧化硅； 刻蝕二氧化硅； 形成接觸孔； 沉積金屬化電極； 形成金屬互連； 形成金屬層間接觸孔； 淀積多種離子敏感層，形成靈敏層窗口 ； 用環(huán)氧樹(shù)脂將整個(gè)傳感器密封起來(lái)，只將與溶液接觸的柵極靈敏層窗口暴露在環(huán)境當(dāng)中。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述多種離子敏感層中的離子包括Na+、K+、Ca2+、Cl' SO42' ⑶廣中的至少一種。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，各離子敏感層的分別采用下述方法獲得: Na+:雙12-冠-4衍生物、聚氯乙烯樹(shù)脂粉，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合； K+:適當(dāng)比例的纈氨霉素、聚氯乙烯樹(shù)脂粉、增塑劑和四氫呋喃溶劑的溶液注入芯片上； Ca2+:二癸基磷酸鈣電活性材料，甲基磷酸二庚脂為增塑劑，聚氯乙烯樹(shù)脂粉為基底，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合； Cl—:AgCl、AgS、聚氯乙烯樹(shù)脂聚合物，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合； S042_:以季銨鹽為電活性物質(zhì)，以鄰苯二甲酸二丁脂為增塑劑，對(duì)-三氟乙酰苯甲羧基己基醚為添加劑，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合； C032_:三氟乙酰對(duì)癸基苯為載體，氯化三(十二烷基)甲基銨為碳酸銨鹽，癸二酸二辛酯為增塑劑，聚氯乙烯為樹(shù)脂聚合物，四氫呋喃為溶劑，適當(dāng)比例混合。
8.一種多參數(shù)離子傳感器芯片，其特征在于，所述傳感器芯片包括:如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的多參數(shù)離子傳感器、放大器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、校驗(yàn)存儲(chǔ)器、CRC發(fā)生器、SCK數(shù)據(jù)線(xiàn)、DATA三態(tài)門(mén)；其中， 所述傳感器的輸出耦接所述放大器，所述放大器將所述傳感器輸出的模擬信號(hào)放大；所述放大器的輸出耦接所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器將放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào); 所述校驗(yàn)存儲(chǔ)器耦接所述A/D轉(zhuǎn)換器，保障模數(shù)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確度； 所述A/D轉(zhuǎn)換器耦接所述CRC發(fā)生器，所述CRC發(fā)生器保障數(shù)據(jù)通信的安全； 所述傳感器芯片通過(guò)所 述SCK數(shù)據(jù)線(xiàn)和與所述DATA三態(tài)門(mén)外部通信，所述SCK數(shù)據(jù)線(xiàn)負(fù)責(zé)處理器和離子傳感器的通訊同步；所述DATA三態(tài)門(mén)用于數(shù)據(jù)的讀取。
9.一種多參數(shù)離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:如權(quán)利要求8所述的多參數(shù)離子傳感器芯片、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、匯聚節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)模塊、3G無(wú)線(xiàn)傳輸模塊、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶(hù)終端；其中， 所述多參數(shù)離子傳感器芯片與無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊連接，組成單個(gè)傳感器模塊； 所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與匯聚節(jié)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)通信連接，將傳感器模塊采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至匯聚節(jié)點(diǎn)； 所述匯聚節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)模塊無(wú)線(xiàn)通信連接，將數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)關(guān)模塊； 所述網(wǎng)關(guān)模塊與3G無(wú)線(xiàn)傳輸模塊連接，將數(shù)據(jù)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)傳送至遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器； 所述用戶(hù)終端將數(shù)據(jù)保存和顯示給客戶(hù)端。
10.如權(quán)利要求9所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與匯聚節(jié)點(diǎn)之間、匯聚節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)模塊之間無(wú)線(xiàn)通信采用ZigBee組網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】G01N27/414GK103969314SQ201410186870
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】許世衛(wèi), 李哲敏, 李燈華 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所