碳纳米管薄膜湿度传感器及其机理

制备了以碳纳米管薄膜为湿敏元件的湿度传感器,研究了薄膜湿敏元件的感湿特性.实验中所用碳纳米管由化学气相沉积法(CVD)合成.实验结果表明,用酸处理后的多壁碳纳米管制得的薄膜湿敏元件的感湿范围宽、灵敏度高、湿滞回差小、响应时间快、稳定性好,可望成为一类新型的湿度传感器.对湿敏机理进行了讨论.     

湿敏复合烧结元件的制作方法

湿敏元件不只是单独用来检测湿度,而且也是湿度精密控制系统的重要组成部分。对研制湿敏元件的主要要求是:(1)检测范围宽,要求能检测相对湿度范围为0～100％;(2)耐高温,在150℃下也能使用;(3)高精度,要求在相对湿度0～20％的低温区有较高的检测精度。最近的发展趋势,多从提高稳定性和延长使用寿命的角度考虑而较多采用陶瓷类材料,其中,电阻式湿敏元件占绝大多数。本文介绍的新型湿敏元件也是属于电阻式一类的。它是以磷酸盐玻璃为基本原料,由磷酸盐玻璃粉和具有特种晶体组织的钛酸钾纤维构成的一种湿敏复合烧结元件。     

电阻式与电容式纳米钛酸钡湿敏元件性能分析

用纳米晶钛酸钡粉末制成电阻式和电容式两种结构的湿敏元件.测量了两种结构元件在不同湿度(11%～98%)、不同频率(10Hz～100kHz)时的电阻、电容、阻抗等电学参数,对元件的灵敏度、阻抗、湿滞、响应-恢复时间等感湿特性进行了测量和分析.结果表明两种结构的湿敏元件都具有较高的灵敏度,但最佳测试频率不同.     

薄膜型集成温—湿度传感器

文章推出一种温—湿度一体化的传感器,该传感器以硅片为基础材料,用扩散法制成P—N结做测温元件,测湿元件是用高频溅射法制成的复合氧化物湿敏薄膜,湿敏膜的加热清洗可用敏感膜下面的扩散电阻加热器进行。这种一体化的传感器使用方便、响应快,且容易做到一致性和互换性。该传感器制作中完成了薄膜工艺与硅平面工艺的兼容和金属氧化物材料与硅材料的兼容。文章讨论了有机敏感机理、给出主要制造工艺和特性。     

高分子湿度传感器的研制

通过对湿敏材料—聚酰亚胺（PI）的湿敏机理的分析，设计了高分子电容式湿度传感器的芯片结构，并对其制作工艺进行了详细讨论。在此基础上，对传感器变送电路进行了研究，设计了以双时基电路为主的信号处理电路，并最终制备出了输出电压随环境相对湿度线性变化的湿度传感器。对湿度传感器的湿敏特性的测试表明：在1．82％～91．04％RH范围内，带湿度处理电路的湿度传感器输出的信号与环境的相对湿度成线性变化，电路能对湿度电容输出电容量进行放大。     

基于Nafion的石英晶体微天平低湿传感器

针对大部分湿度传感器测量低相对湿度的不足,建立了一种配制低相对湿度环境的方法,并通过比较不同Nafion涂覆量的石英晶体微天平湿度传感器在低相对湿度下的湿敏曲线,综合考虑到QCM传感器的稳定性以及传感器对湿度变化的灵敏程度,得到QCM低湿度传感器较为合适的Nafion涂覆量。以此为基础,研究了此湿度传感器在低相对湿度的特性,实验结果表明基于QCM的Nafion低湿度传感器在1%~10%相对湿度范围内具有良好的线性,可以分辨相对湿度1%的变化。     

纸基底印刷无芯片RFID湿度传感器* .txt

摘要：提出了一种基于纸基底的喷墨印刷无芯片RFID湿度传感器,通过遗传算法与射频仿真软件HFSS相结合,对常规开口环谐振器结构进行分布式加载,得到目标频率为245 GHz的谐振特性良好的传感器模型;采用DMP3000型材料打印机,在不同纸基底上喷墨印刷银墨水制作传感器,以纸张本身的吸水性实现湿度传感;研究不同纸基底对湿度传感器感湿灵敏度和恢复度的影响。结果表明,柯达相纸传感器的灵敏度最高,高湿灵敏度可达到8 MHz%RH,双铜纸湿度传感器恢复度高且恢复时间短,仅为2 min;两种基底湿度传感器皆有较好的一致性、中长期稳定性,且湿敏特性在20℃～30℃范围内受温度影响较小。对纸基湿度传感器的感湿机理进行了分析,纸主要成分纤维素表面的羟基与吸附的水分子作用形成氢键,改变了基底的介电参数,传感器的湿敏特性与纸的成分和结构有关。 .txt     

纸基底印刷无芯片RFID湿度传感器

提出了一种基于纸基底的喷墨印刷无芯片RFID湿度传感器,通过遗传算法与射频仿真软件HFSS相结合,对常规开口环谐振器结构进行分布式加载,得到目标频率为2.45 GHz的谐振特性良好的传感器模型;采用DMP3000型材料打印机,在不同纸基底上喷墨印刷银墨水制作传感器,以纸张本身的吸水性实现湿度传感;研究不同纸基底对湿度传感器感湿灵敏度和恢复度的影响。结果表明,柯达相纸传感器的灵敏度最高,高湿灵敏度可达到8 MHz%RH,双铜纸湿度传感器恢复度高且恢复时间短,仅为2 min;两种基底湿度传感器皆有较好的一致性、中长期稳定性,且湿敏特性在20℃～30℃范围内受温度影响较小。对纸基湿度传感器的感湿机理进行了分析,纸主要成分纤维素表面的羟基与吸附的水分子作用形成氢键,改变了基底的介电参数,传感器的湿敏特性与纸的成分和结构有关。     

高灵敏纸基无湿敏材料电容式湿度传感器

为了拓宽湿度传感器的应用范围,兼顾其可穿戴、低成本、高灵敏度等优点,提出了一种电容式纸基无湿敏材料湿度传感器。以叉指电极(interdigital electrode, IDE)为基本结构,利用有限元仿真软件COMSOL Multipysics仿真研究了IDE指数对传感器性能的影响,得到具有良好湿敏特性的传感器结构。利用丝网印刷工艺制作电容式纸基湿度传感器,进行湿敏特性测试,系统研究了纸基类型、工作频率对传感器性能的影响,验证了其工艺一致性、重复性和长期稳定性。实验结果表明：以柯达相纸为基底的20指IDE传感器在1 V/200 Hz的测试电压下具有高达7 379%的灵敏度、响应/恢复时间为108 s/131 s,表现出良好的重复性和长期稳定性。     

NMP/PVP-MWCNTs湿度传感器制备与测试北大核心CSCD

碳纳米管制备敏感薄膜时往往会因其分散性差,无法保证纳米薄膜的均匀性,从而影响传感器的性能。使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为分散剂对多壁碳纳米管进行表面活性处理,制备以多壁碳纳米管为湿敏材料的电阻型湿度传感器。传感器用微机电系统(MEMS)工艺制备叉指电极作为湿敏电阻,在100℃下将多壁碳纳米水溶液组装在电极上,使用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)对湿敏薄膜进行形貌表征。经测试,传感器线性度为0.99806,灵敏度为42.99923Ω/%,相对湿度20%~70%循环测试时响应时间为5 s,恢复时间为6 s,且传感器具有良好的重复性和稳定性。     

TiO2—K2O—LiZnVO4陶瓷薄膜的制备及其湿敏性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－ＬｉＺｎＶＯ４陶瓷薄膜湿敏元件,研究了薄膜的结构和元件的感湿性能。薄膜主要由金红石型ＴｉＯ２构成,化学组成为Ｔｉ：Ｋ：Ｌｉ：Ｚｎ：Ｖ：Ｏ＝１：０．０４：０．１：０．１：０．１：２．４２（原子摩尔比）。工作频率为４０Ｈｚ时,湿敏元件在全湿度范围内具有良好的阻抗一湿度特性及电容－湿度特性,感湿特性曲线线性良好。元件还具有灵敏度高,滞后小,响应快,长期稳定性好等优点     

湿敏共聚物的制备及其敏感元件的电特性研究

利用接枝共聚反应合成了对湿度敏感的高分子材料,基于该共聚物制成的电阻式湿度传感器在全湿量程范围内,阻抗值变化了３个数量级,响应时间小于５ｓ。对元件的湿敏特性、电压特性,频率特性,温度特性以及交流特性进行了测试,对其敏感机理进行了分析。     

应用湿敏元件测量控制房间的湿度

一、概述人们习惯于使用湿球和毛发湿度计测量空气的湿度,大多数药厂的粉针车间就用此方法检测湿度,但干湿表测量湿度存在如下缺点:(一)使用工作温度和测量湿度范围有限.(二)要通风、加水经常维护.(三)如果湿球通风不当,会造成相对湿度误差10％以上。(四)响应时间长.(五)生产干湿球表使用水银,有害健康. 目前,新发展起来的湿敏元件,提供了一种崭新的湿度测量方法,它完全能克服干湿球的局限性,我国已生产几种湿敏元件:(1)氯     

湿度传感器电阻和电容分量测量方法的研究

高分子电阻型湿度传感器是一种有着广泛应用前景的新型湿度传感器，研究表明，对非纯电阻型湿敏元件，可将其等效为一电阻与电容的串联模型。文中提出了测量湿度传感器等效电路中的电阻分量只和电容分量C的实用方法，并介绍了该方法的工作原理，它是一种由传感器、标准电阻和运算放大器构成的负反馈电路。实验结果表明，该测量方法可用于精确测量湿度传感器的电阻及电容分量。     

存稿文摘

湿敏元件及应用天津第二电表厂于世均随着工业的发展,对湿度的测量和控制提出了较高的要求,促进了测量湿度的元件——湿敏元件的发展。本文将详细介绍陶瓷湿敏元件,氯化鋰湿敏元件、高分子湿敏元件、分散树脂型露点湿敏元件,电偶型湿敏元件等典型湿敏元件的结构、特性及其应用。图11,表2,参考文献3。     

湿敏电容传感器在气象领域中应用的分析研究

本文从高湿性能、湿度特性和时间稳定性几个方面分析研究了应用在气象领域的三种湿敏电容传感器的性能，提出了应用于气象常规观测领域的湿度传感器必须进行的六项基本试验及试验方法。     

用电容法测量相对空气湿度

德国Coreci公司研究开发了一种电介质为聚合物的电容器作为传感器来测量相对空气湿度,其电极是蒸镀的,对相对空气湿度具有足够的扩散功能。这种测量元件电容约为500pF。当塑料膜吸收湿气时,电容器的电容量就产生变化,其平均灵敏度为0.8pF/相对湿度变化百分数,引人注目的是其线性度优于2.5％相对空气湿     

3种型号湿敏电容传感器温度和迟滞特性的分析比较

为掌握目前气象行业使用的湿敏电容湿度传感器的测量准确度、迟滞误差、温度系数等测量特性,文章对3种不同型号的湿度传感器进行了测试,对不同温度点下传感器的相对湿度测量示值误差和迟滞误差进行了分析和比较,测试和分析结果表明不同传感器的温度和迟滞特性有较大的差异。其分析比较的结果对湿度传感器的选择和使用具有参考价值。     

提高湿敏电容测量精度的方法

高分子薄膜湿敏电容是目前湿度测量经常使用的传感器，其基本原理是在高分子薄膜的上下表面蒸镀一层微孔电极，构成一平行板电容器。当测量气体的相对湿度发生变化时，高分子薄膜在吸湿或脱湿过程中其介电常数ε变化，使湿敏电容的容量与被测气体的相对湿度近似为正比例变化，再将容量变化转化成频率信号即可测量相对湿度。但是，湿敏电容的灵敏度漂移较大，参数的一致性较差。如果硬件采用差频测量方法，并配合相应的软件进行数据处理，在一定程度可以消除传感器调理电路电源波动、环境温度变化、分布电容对测量精度的影响。     

电子式湿度传感器(三)

四、有机物及高分子聚合物湿度传感器 下面仅就各类中的典型元件作一简单介绍。 1.胀缩性有机物湿敏元件 有机纤维素真有吸湿溶胀,脱湿收缩的特性。利用这种特性,将碳粒子掺在其中作为导电材料,就可以制成具有湿阻特性的湿