氨气是人类日常生活中接触最多的有毒气体,对人体有一定的危害,因此检测空气中的氨气浓度具有很大的研究价值。在一些特殊场合如食品包装袋等密闭环境中,无法进行电路的有线连接,无线无源氨气敏感器件可以起到检测氨气浓度的作用。通常对于这类器件的测试都需要借助网络分析仪,但网络分析仪价格昂贵且不易携带无法做到广泛应用,因此研制低成本的便携式信号读取电路同样具有很大的意义。本论文根据电感耦合的理论制备出了LC谐振式无线氨气传感器,通过分析气敏材料的气体吸附反应原理确定了器件所使用的气敏膜,根据驻波比的测试方法的设计出信号读取电路的整体框架并完成对无线氨气传感器的检测,并对所得到的数据进行性能分析。本论文主要的研究内容有以下几个方面。(1)研究了LC谐振式无线无源氨气传感器的信号传输原理以及气体与气敏膜吸附反应的原理,分析了传感器的尺寸、结构等参数与其本身谐振频率之间的关系。根据四氧化三铁自身的理化特性形成了针对氨气分子的吸附理论,利用碳纳米管良好的物理性质降低金属半导体氧化物的工作温度并提高了气敏膜的氨气吸附能力。(2)根据电感耦合的原理,确定了信号读取电路的整体框架。引入驻波比的相关理论,从各个具体模块出发分析了各模块的设计理念及功能。分别介绍了主控模块芯片选型的依据,信号源扫频信号的产生原理,滤波电路的仿真设计,并对驻波比获取方法进行探讨采用驻波比电桥将信号分路,利用鉴相模块实现输入电压反射系数的计算,通过主控芯片的模数转换(ADC)功能对输出信号采集计算,完成了信号读取电路的硬件设计。(3)由于鉴相模块的内部计算得到了输入电压的反射系数,并在此基础上进行程序编写。程序内容主要包括三大部分,分别是:系统信号源的控制程序、AD转换的设置以及驻波比的计算。阐述了系统主程序的设计思路及具体流程,分块介绍了各子程序的设计,根据具体的芯片手册查找相关寄存器的地址并写入数据控制信号源的输出,完成AD采集的参数配置并根据反射系数与驻波比之间的关系进行运算,完成程序的编写。(4)测试信号读取电路线性扫频源的输出频率范围及输出精度,验证该电路对变化频率的动态测试能力。使用信号读取电路对准备的氨气传感器在不同体积分数的氨气氛围中进行检测,根据采得的数据对传感器进行重复性以及线性度分析,并对不同的气敏膜进行性能对比。