光寻址电位传感器阵列信号处理仿真研究.pdf

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1、2010年第29卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemThnologies)65光寻址电位传感器阵列信号处理仿真研究胡卫军，王平(1．重庆工商大学计算机科学与信息工程学院废油资源技术与装备教育部工程中心，重庆400067；2．浙江大学生物医学工程与仪器科学学院，浙江杭州310027)摘要：基于微透镜和频率调制盘的设计，提出了光寻址电位传感器阵列(LAPS)中光脉冲阵列的频率调制方法和基本的测量系统。采用Matlab对LAPS阵列可能检测到的光电流信号进行快速傅立叶变换(FFT)和小波分析的仿真。从仿真得到的频谱图，各频率的脉冲光所对应的光电

2、流能够分辨出来，进一步证明多频率脉冲光源LAPS传感器阵列具有很好的频域分辨率，从而得到LAPS阵列对应各个传感元的信号，为实际LAPS阵列器件的制作和信号处理提供了理论依据。关键词：光寻址电位传感器阵列；频率调制盘；仿真中图分类号：O657．15文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)06-0065-03SimulationresearchIIOnsignalprocessilngOI“LAPJ}，SarrayHUWei—iu．．WANGPing(1．CollegeofComputerScienceandInformationEngineering，Chon

3、gqingIndustryandBusinessUniversity，EngineeringResearchCenterofMinistryofEducationforWasteOilRecoveryTechnologyEquipment，Chongqing400067，China；2．CollegeofBiomedicalEngineeringandInstrumentScience，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Afrequencymodulatorapproachoflightimpulsearray

4、andakindofmeasuremenlsystemforlightaddressablepotentiometricsensors(LAPS)arrayareintroducedbasedonmicro—lensandfrequencymodulatordisk．SimulationoffastFouriertransform(F)andwaveletanalysisarecarriedoutonavailablephotocurrentsignalsofLAPSarrayusingMatlabsoftware．Accordingtothesimulationspect

5、rum，thecorrespondingphotoeurrentsignalsofligthimpulsewithdifferentfrequenciescanberesolved，whichfurtherprovethatLAPSarraywithmuhifrequencylightimplusehasgoodfrequencydomainresolutionandthesignalofeachsensoroftheLAPSarraycanbeobtained．Alloftheaboveprovidegoodtheoreticalfoundationforfabricat

6、ionandsignalprocessingofLAPSarraydevice．Keywords：lightaddressablepotentiometricsensors(LAPS)aray；frequencymodulatordisk；simulation0引言里叶分析，就可以同时得到单个照射区域的敏感响应，从而光寻址电位传感器(1ightaddressablepotentiometricSell—实现了LAPS的快速检测；韩泾鸿等人采用LED阵列制sor8，LAPS)是一种类似于ISFET而结构比较简单的半导体备了微阵列光寻址生化传感器。采用多个LED分别实无源敏感器

7、件。自LAPS问世至今短短的卜多年中，LAPS现对不同频率脉冲光的调制，调制电路比较复杂，且各LED已经在生物、生物医学、化学和环境等多种领域被广泛地研的光强分布不均匀，使得最终得到的传感信号不方便进行究和开发⋯。其结构特点是在硅基底上能够方便地实现后续的信号处理；另外，这些方法的敏感膜是分布在同一片脉冲光激发并可以对硅表面进行扫描寻址，从而实现传感硅片上，在进行某点多种离子或多种物质的检测时，尽管其器的阵列化、微型化、多功能化和智能化的要求。Schoning他点没有光的照射，但选择性膜是会与溶液中的离子或其MJ等