湿度传感器的发展趋势

介绍湿敏元件的特性,重点阐述集成湿度传感器、单片智能化湿度/温度传感器的性能特点及产品分类,最后给出集成湿度传感器典型产品的技术指标。     

湿度集成传感器IH—3602

本文介绍了霍尼韦（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ）公司生产的一种新型湿度集成传感器。该显度传感器内集成了调理电路，并且还有温度传感器（用作温度补偿及温度测量）。本文主要介绍其结构、性能参数及应用。     

湿度传感器的发展趋势

在工农业生产、气象、环保、日防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制：但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。用干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法，早已无法满足现代科技发展的需要。这是因为测量湿度要比测量温度复杂的多，温度是个独市的被测量，而湿度却受其它因素（大气压强、温度）的影响。此外，湿度的标准也是一个难题。同外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。     

采用阻抗输出薄膜式湿度传感器的单片机湿度监控仪

本文报导一种新研制的湿度监控仪.由于采用了先进的MCS-51系列8031单片微机及阻抗输出湿度传感器构造,该监控仪具有硬件结构简单、抗干扰能力强、可靠性高和体积小等特点.     

CMOS-MEMS Capacitive Humidity Sensor

A high-sensitivity capacitive humidity sensor intended for use as part of a respirator end-of-service-life indicator system is presented. This paper reports a method for improving the sensitivity of integrated capacitive chemical sensors by removing the underlying substrate. The sensor is integrated with CMOS testing electronics using maskless postprocessing followed by ink-jet deposition of a sensitive polymer. Two different methods of depositing polymer, namely, capillary wicking and coating the top surface directly, were investigated. The sensors had measured sensitivities of 0.16% to 0.18% change in capacitance per percent relative humidity, which is the highest demonstrated for an integrated capacitive humidity sensor. Temperature sensitivity of the sensor, which is an important criterion for a sensor intended for a variety of different ambient conditions, was measured to be $0.07%/^{circ}hbox{C}$. The cross sensitivities to toluene and acetone, which are two common industrial solvents that are filtered by respirator cartridges, were measured to be $2.4 times 10^{-4}$ and $9.0 times 10^{-5}%/hbox{ppm}$, respectively.$hfill$ [2009-0165]      

石英谐振式湿敏元件的研制

以疏水性的甲基丙烯酸丁酯（Bu）和亲水性的丙烯酸羟乙酯的氯胺盐（Qb）聚合成的高分子材料为敏感膜,制作了石英谐振式湿敏元件,研究了材料的配比,增涂保护膜等对元件湿敏特性的影响。     

结露型湿度敏感元件的研制

介绍了一种碳分散系高分子电阻型湿度敏感元件的材料与性质的关系，着重从感湿材料，碳粉性质，表面处理等角度阐述影响该种元件性质的一些重要因素，从而为制作出开关特性好，响应快，抗污染，精度高，体积小的结露型湿度传感器提供了丰富的实验基础。     

国外湿度传感器发展动态

综述了近年来国外湿敏元件及其传感器的发展动态，重点介绍了电容式、电阻式等湿度传感器所采用的新材料、新结构以及新工艺．文中指出，对发展高分子电阻式湿度传感器这一技术动向应予以重视．     

声表面波湿度传感器

叙述了声表面波的有关概念。介绍了声表面波湿度传感器的工作原理及器件制作,并对这种新型湿度传感器的性能及有关问题作了讨论.     

采用IC传感器的相对湿度测量

在比较各种相对湿度测量方法及传感器的基础上,结合实例介绍了集成湿度传感器的特性及使用方法,指出使用条件的影响因素及补偿途径,给出了带有湿度效应补偿作用的相对湿度检测具体实现线路,并提供了检测软件计算的具体表达式,分段实施的对比实验结果,以及检测过程的外界条件限制。     

基于ELC谐振器的湿度传感器

LC谐振式湿度传感器因无源无线,可极大拓展传感器应用范围,已成为湿度传感器的研究热点之一.将超常媒质(metamaterials)应用在谐振器的结构选择上,解决了传统LC谐振式传感器尺寸过大,灵敏度较低的问题.湿度传感器由电耦合LC谐振器(ELC谐振器)和聚乙烯醇(PVA)敏感薄膜构成.首先利用电磁仿真软件,分析ELC谐振器主要结构参数对谐振特性的影响,设计和制作谐振频率为2.45 GHz的谐振器,品质因数达到302.然后通过滴涂法将制备好的感湿材料聚乙烯醇溶液涂敷在ELC谐振器表面制作湿度传感器,并进行了湿度敏感测试.实验结果显示:ELC谐振器在全频段内磁导率均为正,在频段2.19 GHz~2.98 GHz内介电常数为负,具有超常媒质特性;湿度传感器在相对湿度35% RH~88% RH范围内,谐振频率共偏移69.875 M,且在83%~88% RH湿度范围内感湿灵敏度η达到71.5 MHz/% RH.研究表明ELC谐振器因超常媒质特性实现了结构小型化,且由于品质因数较高改善了湿度灵敏度.     

法布里－珀罗干涉仪构成的湿度传感器

在许多生产实际中常常需要监控环境的相对湿度变化,高灵敏度的湿度传感器有很大的市场需求.提出并实验证明了一种基于法布里-珀罗干涉仪的相对湿度传感器.该传感器是通过将较短长度的毛细石英管拼接到单模光纤上,并将聚乙烯醇薄膜涂覆到毛细石英管的端面而构成.该传感头的总长度仅为168μm,尺寸紧凑,可以在有限的空间和恶劣的环境中灵活使用.实验结果表明,通过解调传感器反射光谱的波长偏移量,能够测量环境相对湿度,灵敏度较高.在低温时传感器有一定的温度依赖性;在高温时传感器对温度不敏感,可以忽略温度串扰.该传感器尺寸紧凑、成本低、灵敏度高、响应快、温度串扰小,具有一定的实际应用前景.     

Si-MOS电容式微型湿度传感器的研究

Si—MOS电容式湿度传感器是利用IC技术制作的微型绝对湿度传感器,它体积小、灵敏度高、化学稳定性好,特别适用于IC及微电子器件气密封装内的湿度检测和永久性气体中微量水份的连续监测.文章叙述了传感器的结构、原理、性能及有关应用,并对其灵敏度、响应速度及贮存等问题进行了讨论.