DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE SENSORES DE GAS QCM DE ALTA SENSIBILIDAD PARA UNA NARIZ ELECTRÓNICA

Juan Jesús Jiménez Arellano, Severino Muñoz Aguirre, Juan Castillo Mixcoatl, Georgina Beltrán Pérez, José Lorenzo Muñoz Mata

Resumen


Resumen

Este trabajo presenta el incremento de sensibilidad de sensores de gas del tipo microbalanza de cristal de cuarzo (QCM) para una nariz electrónica. Se muestra el diseño e implementación del sensor a través de una variante del circuito oscilador de Colpitts para QCM, primero en su modalidad fundamental y luego en la de tercer sobretono, acondicionando la señal de salida en forma digital. El sensor es colocado dentro de una cámara de medición, donde la temperatura y la humedad internas son continuamente monitoreadas. Después de la estabilización de su línea-base, se hace una serie de aplicación de muestras del componente orgánico volátil a detectar y las variaciones de frecuencia son medidas por un frecuencímetro de alta resolución, cuyos datos son registrados y almacenados a través de una aplicación en LabVIEW. Finalmente se muestran y analizan los resultados obtenidos realizando un comparativo con sensores del mismo tipo, pero de baja frecuencia.

Palabras Claves: Nariz electrónica, QCM en sobretono, sensor de gas.

 

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF GAS SENSORS QCM OF HIGH SENSITIVITY FOR AN ELECTRONIC NOSE


Abstract

This work presents the increment of sensitivity to gas sensors of the type Quartz Crystal Microbalance (QCM) for an electronic nose. The design and implementation of the sensor is shown through a variant of the Colpitts oscillator circuit for QCM, first for fundamental mode and then for third overtone, conditioning the output signal in digital form. The sensor is placed inside of a measuring chamber where both internal temperature and humidity are continuously monitored. After the stabilization of its baseline, a series of application of samples of the volatile organic component to be detected is performed and the frequency variations are measured by a high-resolution frequency meter, whose data are recorded and stored through an application in LabVIEW. Finally, the results obtained are shown and analyzed performing a comparison with sensors of the same type, but of low frequency.

Keywords: Electronic nose, gas sensor, QCM in overtone.


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