基于MWCNTs/Nafion复合膜的高性能声表面波湿敏传感器研究

湿度检测广泛应用于工业、医疗等各个领域,对高性能湿度传感器的需求日趋迫切。首先对声表面波传感器敏感机理进行了深入的分析,得到影响其性能的主要因素。在此基础上研制出一种以多壁碳纳米管(MWCNTs)和Nafion复合材料为湿敏膜,高频声表面波谐振器为换能元件的高性能湿敏传感器。实验表明,制得的湿敏传感器在宽湿度范围内(10%RH～80%RH)具有很高的检测灵敏度(大于300 kHz%RH),良好的线性度及快速的响应速度(<10 s)。并通过实验结果进一步讨论了复合材料中MWCNTs和Nafion对传感器性能的影响。

纳米TiO_2修饰MoS_2薄膜湿敏传感器实验研究

通过水热法制备了MoS_2和TiO_2,采用层层自组装制作电容型薄膜湿敏传感器,在11%~97%RH湿度范围内的测试结果表明其灵敏度高达150 270%,而且具有快速响应及恢复特性。采用STM32、结合LabVIEW进行了硬件电路设计以及程序编写,实现了湿度测量和人体呼吸频率的监控,构建了人机界面友好的实验测试平台。

基于电喷高分子薄膜的SAWR湿敏传感器研究

研究了一种具有高灵敏度、响应快速、重复性好的微型湿敏传感器,可用于植株叶面湿度检测。传感器以单端声表面波谐振器(SAWR)作为基本元件,制备在零温度系数的ST切型石英基底上以消除温度影响,SAWR谐振中心频率为433MHz。使用静电喷雾的方法在器件表面形成微纳尺度的含硅聚电解质高分子粒子簇薄膜作为感湿材料。结果表明,所研制湿敏传感器具有相对湿度检测范围广(10%～97%)、灵敏度高(500Hz/%RH)、响应时间短(5s),测量精度高(可达3%)等优点。

陶瓷湿敏传感器非线性的硬件校正方法

介绍用硬件校正湿敏传感器非线性的电路及设计方法 ,指出它们的优缺点 ,最后给出了设计中必须注意的几个问题。

新型湿敏传感器的测试

本文讨论了正在开发中的耐水性高分子新型湿敏传感器的长期稳定性、初步证明这种传感器具有实用前景，所得结论对今后设计实用电路具有一定的指导意义。

新型Ti_2O_3基湿敏传感器的研制

本研究探索了Ti_2O_3的湿敏性能,通过水热法合成Ti_2O_3晶体材料,并对其物相结构和形貌进行表征。随后将Ti_2O_3涂覆于碳叉指电极上制作出Ti_2O_3基湿敏传感器,该传感器灵敏度高,湿滞小,响应时间较快。当环境湿度从11%RH(相对湿度)增至95%RH时,该传感器的电阻值下降了两个数量级。Ti_2O_3基湿敏传感器的最大湿滞值小于2%RH,响应时间小于5。通过复阻抗谱讨论了传感器的敏感机理。研究结果显示出Ti_2O_3在制作湿敏传感器方面的潜在应用价值。

Pt/TiO_2二极管湿敏传感器

Pt常被用来在金属氧化物半导体上做肖特基接触 .在常温下 ,Pt/ Ti O2 界面处的电子电导对 Pt/ Ti O2 肖特基势垒高度的变化非常敏感 .本文描述了利用该性质制造的湿敏传感器的性能 ,并讨论了因水在 Pt/ Ti O2 界面处的化学吸附 ,引起表面态费米能级改变 ,影响 Pt/Ti O2 肖特基势垒的高度 ,从而导致了 I- V曲线的变化的物理过程 。

Pt/TiO2二极管湿敏传感器

Ｐｔ常被用来在金属氧化物半导体上做肖特基接触。在常温下，Ｐｔ／ＴｉＯ２界面处的电子电导对Ｐｔ／ＴｉＯ２肖特基势垒高度的变化非常敏感。本文描述了利用该性质制造的湿敏传感器的性能，并讨论了因水在Ｐｔ／ＴｉＯ２界面处的化学吸附，引起表面Ｆｅｒｍｉ能级改变，影响Ｐｔ／ＴｉＯ２肖特基势垒的高度，从而导致了Ｉ－Ｖ曲线变化的物理过程，对器件制造过程中的工艺问题也有所论述。

低电压气体导电及高速高灵敏度湿敏传感器研究

气体在电场作用下可形成导电能力。研究发现气体中微量水汽的存在对此导电能力具有极为灵敏的作用。本文阐述了低电压气体导电机理及其敏感效应。研制了一种低电压微功耗微型电极系统实现自持暗放电，使通常气体导电必需的高电压降低了一个多数量级，仅为几百伏。基于低电压气体导电机理的湿敏传感器的水汽分压强灵敏度优于１Ｐａ／ｎＡ，反应时间优于一秒。上述结果表明：气体低湿度快速测量是实际可能的。

通孔结构阳极氧化铝湿敏传感器的制备与性能表征

以0.5mol/L草酸为电解液,在40V直流电压、0～5℃下采用二步氧化法制备通孔阳极氧化铝膜片,用射频磁控溅射在膜片上下表面沉积金电极,成功地制备了一种通孔结构湿敏传感器.湿度-阻抗特性测试显示,该传感器不但可在12%～97%的相对湿度范围内具有良好的阻抗-湿度线性变化关系,而且具有响应恢复速度快、重复稳定性好的特征.

防尘过滤器对湿敏电容传感器低温使用的影响

我部用 ＢＳＦ—ＱＤＩ型标准湿度发生装置对从芬兰引进的 ＨＭＰ４５Ｄ型湿敏电容传感 器进行了２０℃和－３０℃温度条件下的测试，测试中发现不仅两种温度条件下时间常数有很 大差异，而且在－３０℃时该湿敏电容传感器的防尘过滤器对其时间常数和测量误差有较大 影响。本文根据湿敏电容传感器的结构特点，依据试验结果，经进一步试验和分析，找到了产 生的原因和解决的办法。

湿敏电容式传感器测量SF_6气体湿度的研究

高分子湿度电容传感器是唯一可以实现从0％～100％RH全程监测气体相对湿度的传感器。研究了使用高分子湿度电容在线测量SF6气体湿度的方法,提出了基于径向基函数(RBF)神经网络的湿度电容传感器的温度补偿和曲线拟合的方法,并提出了一种实现在线监测的电路。实验结果证明,此种方法可以实现对任意温度下测量的湿度进行有效补偿,为实现在线监测提供了理论基础。

湿敏传感特性测试及应用综合装置设计

该实验装置由湿敏传感特性测试、应用实训和供电单元组成,其中应用实训单元包括湿敏信号采集、单片机主控、警示和负载控制等软硬件设计。本设计完成了湿敏传感器、语音模块、闪光蜂鸣器、步进电机、雾化器、电磁水阀等器件的选择;使用软件绘制了样机的3D模型图、CAD图和SCH图,使用KEIL软件编写了实验程序;进行了功能样机分立组件的制作、组装和调试。本设计不仅能完成湿敏传感特性测试实验;还能实现雨滴/空气湿度/土壤湿度传感器经接口电路将采集信息传送给单片机进行处理判读,发出反馈指令进行闪光蜂鸣/语音警示;还能同步打开超声雾化器、电磁水阀和步进电机,进行雾化加湿、滴灌浇水和太阳电池板放平操作展示。

SPSS软件用于高分子湿敏电容传感器的温度特性补偿研究

随着测湿仪器的不断更新换代,高分子湿敏电容传感器已经越来越多地用于气象测湿领域中,但由于其 传感特性受温度影响较大,必须对传感器的输出进行温度补偿。本文对所选传感器进行了分析、研究,采用了多 项式回归方法对其进行了温度补偿,使其测湿准确度能达到技术指标要求。

湿敏电容传感器迟滞特性及偏移校正方法研究

为研究湿敏电容传感器性能,对VAISALA HMP155型湿度传感器进行迟滞特性分析和偏移校正方法探讨。按照JJG(气象)003-2011自动气象站湿度传感器检定规程的要求,对148只湿度传感器进行静态测试,给出不同湿度检定点的迟滞误差曲线,计算迟滞误差占比,并对其中单个检定点超差的传感器进行了偏移校正方法的研究。结果表明,HMP155型湿度传感器在由95%RH降湿到75%RH时降湿过程较慢、迟滞误差明显;改进后的"单点校准"方法能够较好地解决湿度传感器个别检定点的超差问题。