陶瓷湿敏元件

<正> 湿度的测量与控制在工农业、科研、医疗、食品、卷烟行业等方面有着重要的意义。目前的感湿元件种类很多,其中陶瓷湿敏元件能随湿度的改变而改变电路参数,能适应自控、遥控、遥测技术的需要。因此,特别受到人们的关注。 我厂在华中工学院指导下试制成的MgCr_2O_4-TiO_2多孔陶瓷湿敏元件是一种     

氧化镓纳米棒的超声法制备及湿敏特性研究

以商业氮化镓(GaN)粉末为原料,经简单超声辅助的方法成功制备出氧化镓(Ga_2O_3)纳米棒。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对其结构、形貌及成分进行表征分析。结果表明材料为纳米棒状多孔结构,直径和长度范围分別在100 nm和2μm左右,并且Na~+和K~+被成功地掺杂。湿敏材料旋涂在预先涂覆有Ag-Pd叉指电极的Al_2O_3陶瓷基片上制作成湿敏测试元件。对其湿敏性能进行测试,結果表明:Ga_2O_3纳米棒传感器的阻抗随着湿度的变化曲线表现出良好的线性响应和稳定性,在100 Hz频率下,当环境中的相对湿度(RH)从11%到95%变化时,该湿度传感器阻抗变化超过四个数量级,响应和恢复时间分別为1 s和6 s,其最大湿滞为3%RH。优异的湿敏特性可能源于一维Ga_2O_3纳米结构和离子掺杂的协同效应。     

湿度传感元件制备、封装及检测电路设计的研究进展

湿度传感器是一种用于感知环境湿度参数的器件,在气象探测、农业种植、工业制造、馆藏存储等领域应用广泛。湿度传感器的检测特性主要由湿敏材料、检测电极、封装及检测电路共同决定,其中湿敏材料的材料特性和结构特征对传感性能的影响最为显著,也是该领域的研究热点。讨论了湿度传感元件的感湿机理和湿敏材料的分类,介绍了湿度传感器的检测参数及优化,阐述了纳米湿敏材料在湿度传感器中的应用,对常用的湿度传感器封装方案和检测电路设计进行了综述。     

湿度传感器封装的研究进展

湿敏芯片的关键元件是湿度传感器，为了延长湿敏元件的使用寿命，提高湿度传感器的性能，必须对湿敏芯片进行封装。本文主要介绍了湿度传感器封装的研究现状和发展趋势，详细描述了TO、SIP、SOP、LCC等几种湿度传感器封装形式的结构、工艺以及特点，指出了各种封装形式的优缺点。并且对湿度传感器封装的发展趋势作了一定的探讨，指出了SOP，LCC等封装方法将是未来湿度传感器的主流封装方法。     

DPC结露传感器通过技术鉴定

湿敏传感器技术的一个新型领域——非线性湿敏传感器“DPC结露传感器”,于1991年12月5日在电子科技大学通过技术鉴定。 DPC结露传感器系电子聚合物复合膜电阻式非线性沮敏湿度检测元件。具有全湿度范围,高温与水份开关及结露检测正特性:非线性响应好,响应时间短,湿滞回差小,精度高、工作温度范围宽;耐污染、长期稳定与可靠性;体积小,无需加     

新型声表面波湿度传感器

为解决目前常用电容式湿度传感器存在的误差较大和一致性较差的问题,提出了采用常压化学气相淀积(APCVD)法制备的多孔SiO2膜作为吸湿材料的乐甫波声表面波(SAW)传感器感知湿度。基片采用42.75°旋转Y轴切割石英材料,乐甫波传播方向为[0°,132.75°,90°],SiO2湿敏膜厚度为0.5μm。实验结果表明:此湿度传感器灵敏度约为62 kHz/RH%,在相对湿度为50%时,最大湿滞约3%。测得的湿敏特性和迟滞特性表明,乐甫波声表面波湿度传感器线性度较好,实验证实该湿度传感器具有很好的应用前景。     

一种抗老化的陶瓷湿敏元件

本文介绍了ZnCr_2O_4-LiZnVO_4陶瓷湿敏元件的制作工艺和性能,从微观结构上探讨了该元件的感湿机理和老化机理,分析了用ZnCr_2O_4-LiZnVO_4陶瓷材料制作的湿敏元件具有抗老化性能的原因。     

基于PI湿敏薄膜的分布式光纤Bragg光栅湿度传感器

研究了基于聚酰亚胺（PI）湿敏薄膜的分布式光纤Bragg光栅（FBG）湿度传感器。传感器利用PI薄膜湿膨胀效应,将湿应变作用于Bragg栅区,从而改变光纤FBG湿度传感器中心波长的原理,实现了对26-98％RH范围内环境相对湿度的监测。通过改进PI湿敏薄膜的制备及涂覆工艺,有效提高了FBG湿度传感器性能,并采取了相应温...     

Si掺杂SnO_2基气体传感器抗湿性能研究

研究了以Si掺杂Sn O_2作为热线型气体传感器补偿元件材料来提高Sn O_2基气体传感器抗湿度干扰能力。采用共沉淀法制备Si掺杂Sn O_2作为补偿元件材料,Sb掺杂Sn O_2作为敏感元件材料,并对所制备材料进行表征。考察了Sb掺杂量对传感器响应值影响和Si掺杂Sn O_2对抗湿性能影响,同时讨论了抗湿性能机理。结果表明,敏感元件材料中摩尔比Sb/Sn为6%使Sn O_2基传感器对体积分数1000×10~(-6) H2灵敏度由108 m V提高至435 m V,补偿元件材料摩尔比Si/Sn为0.7%使湿度引起的响应值相对误差降至8.8%。     

我国湿度测量技术达到世界先进水平

近10年来,我国的湿度测量技术成果累累。在采用新材料、新工艺、 开发新元件、改进老产品上都取得了一大批成果,如声表面波、α-Al_2O_3和L-B膜湿度传感器等在国际上尚属创新,技术处于领先地位。国外采用的聚酰亚胺湿敏电容技术,国内已经掌握,且性能有所超过。在测量精度、线性化、与计算机接口和采用神经网络系统等方面都达到了一定的先进水平。在国产湿度传感器方面,北京卫华传感工程部开发的产品则是其中的代表产品。     

纺织基底无芯片RFID 湿度传感器

研制了一种无湿敏材料的纺织基底无芯片RFID 湿度传感器用于检测环境湿度。通过射频仿真软件 HFSS,获得谐振频率在2. 45 GHz 具有较高品质因数的纺织基底谐振器模型,对以谐振频率偏移量作为灵敏度指标 的检测原理进行了仿真。利用丝网印刷工艺和刻绘工艺分别在不同类型纺织物上制作了无芯片RFID 湿度传感器, 系统研究了制作工艺、纺织品类型和厚度对传感器湿敏特性的影响。结果表明,0. 5 mm 厚度下不同基底类型湿度传 感器的灵敏度由高至低依次为:棉基底、亚麻基底、聚酯纤维基底,恢复特性呈相反顺序,其中棉基底传感器在高湿 范围内平均灵敏度达3. 8 MHz/ %RH,聚酯纤维基底传感器恢复度达86%;相同类型的棉纺织基底下基底厚度越大, 平均湿度灵敏度越高,恢复特性越差。传感器稳定性测试表明传感器具有较好的中长期稳定性。对纺织基底湿度 传感器的感湿机理进行了分析,纺织纤维中的亲水基团与水分子间形成氢键,改变了基底的介电参数,传感器的湿 敏特性与组成纺织品的纤维成分、纤维细度、编织方式有关。     

基于并联法布里-珀罗干涉仪游标效应的增敏光纤湿度传感器

为了提高光纤湿度传感器的灵敏度,提出了一种基于并联光纤法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot interferometers, FPIs)游标效应的增敏型湿度传感器,并进行了实验验证。该传感器由两个基于内径4μm石英毛细管的光纤FPI通过2×2耦合器并联组成,其中一个FPI作为传感FPI,其末端镀有湿敏特性的琼脂糖薄膜,另一个作为参考FPI。论文分析了器件的湿度传感工作原理,实验结果论证了该理论分析的正确性。实验显示,并联FPI游标效应器件在40%RH—60%RH范围内其灵敏度高达0.843 9 nm/%RH,较之单一FPI的灵敏度提高了9倍,是并联FPI反射谱直接波谷追踪波长解调灵敏度的44倍。增加FPI末端湿敏膜厚度,其灵敏度进一步提高至1.12 nm/%RH。该传感器制备简单、尺寸小、灵敏度高,在湿度测试方面具有潜在的应用价值。     

高灵敏度塑料光纤湿度传感器

为了提高塑料光纤湿度传感器的灵敏度,该文利用商用塑料光纤、聚砜、二氧化锗(GeO₂)和聚酰亚胺构建了一种新型结构的塑料光纤湿度传感器。首先将长度为0.5 m的商用塑料光纤中心部分(长5 cm)包层去除,并弯曲成U形(弯曲半径为2 cm),再将聚砜与GeO₂的混合物涂覆在商用光纤纤芯表面,然后将涂覆聚砜与GeO₂的塑料光纤在70 ℃下干燥10 h,最后涂覆上聚酰亚胺湿敏材料,在60 ℃下干燥后形成塑料光纤湿度传感器。实验研究了不同涂覆对塑料光纤传感器光传输特性及其灵敏度的影响,实验结果表明,在温度40 ℃、相对湿度10%RH~80%RH下,当塑料光纤纤芯直径为900 μm、聚砜与GeO₂涂覆层厚200 μm、聚酰亚胺湿敏膜厚 20 μm时,传感器对湿度的响应灵敏度可达到-0.9 nW/(1%RH),是将20 μm聚酰亚胺湿敏材料涂覆在1 500 μm塑料光纤纤芯表面响应灵敏度的6.9倍。     

SBA-15薄膜修饰QCM湿度传感器的三维有限元建模与仿真

本文对基于SBA-15的QCM湿度传感器进行了三维有限元精确建模与数值仿真,分析了SBA-15湿敏薄膜材料对传感器的振动模态、中心频率、电学阻抗及Q值等性能参数的影响,为纳米湿敏薄膜的成膜工艺及新型QCM湿度传感器的优化设计与制造提供了重要的理论参考依据。     

一种新颖湿度传感器的研制

高分子湿敏电阻型湿度传感器的机理，构成及调试要点。     

多孔TiO2/NaPSS复合湿敏材料制备与性能研究

采用模板法在铜叉指电极上制备了多孔氧化钛/聚苯乙烯磺酸钠(多孔TiO_2/NaPSS)复合湿敏材料。并采用扫描电镜(SEM)对其微观结构进行表征分析,LCR数字电桥对其湿敏特性进行测试分析。结果表明,相对于NaPSS和TiO_2/NaPSS两种湿敏材料而言,多孔TiO_2/NaPSS复合湿敏材料具有更低的阻抗值及湿滞差,较好的线性关系,其响应速度更快,重复稳定性更高,在湿度传感器方面具有广阔的应用前景。     

基于RGO-PEO复合薄膜的QCM湿度传感器研究

通过气喷工艺在石英晶体微天平(QCM)上制备了基于还原氧化石墨烯(RGO)与聚氧化乙烯(PEO)两种材料的复合湿敏薄膜,对环境湿度进行检测。所得纯PEO薄膜及RGO-PEO复合薄膜的表面形貌以及化学特性分别通过扫描电子显微镜(SEM)以及紫外-可见光谱进行表征。与基于纯PEO薄膜的湿度传感器相比,基于RGO-PEO复合湿敏薄膜的湿度传感器的动态响应大大提高,其灵敏度从16.3Hz/%RH提升到34.7Hz/%RH。此外,基于复合薄膜的湿度传感器拥有更快的响应/恢复时间,达到传感器吸附/脱附时总频移的63.2%所用时间分别为3s和4 s,而纯PEO薄膜为10 s和12 s;湿滞为1.21%RH,且有较好的长期稳定性。这项研究揭示了基于RGO-PEO复合薄膜的QCM湿度传感器在常温下检测环境湿度的发展潜力。     

光学湿度传感器

介绍了光学湿度传感器及其机理,阐述了光湿敏薄膜材料与制备方法,总结了光学湿度传感器的发展现状,重点介绍了近年来发展的各种光学检测方法,最后提出了光学湿度传感器今后的研究发展方向.     

利用玻璃和晶须特性的湿敏元件

<正> 湿敏元件不仅可用来测量湿度,而且可用作湿度精密控制系统的检测元件。湿敏元件应满足以下要求: 1.在相对湿度0～100%范围内能够进行测定。2.能在高温,特别是能在150℃以上     

陶瓷湿度传感器

介绍了日本研制的ZnO-Cr_2O_4系,TiO_3-V_2O_5系及MgCr_2O_4-TiO_2系三种电阻检测式陶瓷湿度传感器的制作、性能及规格。