8.3电子聚合物基电容式湿度传感器 8.3.1机理 8.3.2聚苯乙烯薄膜湿敏元件 8.3.3醋酸纤维有机膜湿敏元件 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.3.1 机理 8.3.2 聚苯乙烯薄膜湿敏元件 8.3.3 醋酸纤维有机膜湿敏元件 8.3 电子聚合物基电容式湿度传感器
8.3.1机理 口作为感湿材料的高分子聚合物大多是具有较小电介常数的电介质 (ε，=2-7)，而水分子偶极矩的存在大大提高了聚合物的介电常数 (e,=83); 口这类高分子能随周围环境的相对湿度大小成比例地吸附和释放水 分子； 因此将此类特性的高分子电介质做成电容器，测定其电容量的变 化，即可得出环境相对湿度。 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.3.1 机理 作为感湿材料的高分子聚合物大多是具有较小电介常数的电介质 (εr ＝2-7)，而水分子偶极矩的存在大大提高了聚合物的介电常数 (εr ＝83)； 这类高分子能随周围环境的相对湿度大小成比例地吸附和释放水 分子； 因此将此类特性的高分子电介质做成电容器，测定其电容量的变 化，即可得出环境相对湿度
8.3.2聚苯乙烯薄膜湿敏元件 口原理：用等离子聚合法聚合的聚苯乙烯因有亲水的极性基团，随环境湿 度大小可吸湿或脱湿而引起介电常数的改变。 口制作方法： ① 在玻璃基片上镀上一层铝薄膜作为下电极 ② 用等离子聚合法在铝膜上镀一层0.05μm聚苯乙烯作为电容器的电介质 ③ 再在其上一层多孔金膜做为上电极。 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.3.2 聚苯乙烯薄膜湿敏元件 原理：用等离子聚合法聚合的聚苯乙烯因有亲水的极性基团，随环境湿 度大小可吸湿或脱湿而引起介电常数的改变。 制作方法： ① 在玻璃基片上镀上一层铝薄膜作为下电极 ② 用等离子聚合法在铝膜上镀一层0.05μm聚苯乙烯作为电容器的电介质 ③ 再在其上一层多孔金膜做为上电极
8.3.2聚苯乙烯薄膜湿敏元件 986 口该类元件的特点是： ó测湿范围宽，有的可覆盖全湿范围； 6使用温度范围宽，有的可达-40-+150C°； 6响应速度快，有的小于1s; 6尺寸小，可用于狭小空间的测湿； 6温度系数小，有的可忽略不计。 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.3.2 聚苯乙烯薄膜湿敏元件 该类元件的特点是： 测湿范围宽，有的可覆盖全湿范围； 使用温度范围宽，有的可达-40 - +150℃； 响应速度快，有的小于1s； 尺寸小，可用于狭小空间的测湿； 温度系数小，有的可忽略不计
8.3.3醋酸纤维有机膜湿敏元件 986 感湿材料：醋酸纤维。 口制作方法： ①在玻璃基片上蒸发下电极； ②将醋酸纤维按一定比例溶解于丙酮、乙醇等溶剂中配成感湿溶液； ③ 然后通过浸渍或涂覆的方法，在基片上附着一层0.5μm感湿膜； ④再用蒸发工艺制成多孔上电极。 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.3.3 醋酸纤维有机膜湿敏元件 感湿材料：醋酸纤维。 制作方法： ① 在玻璃基片上蒸发下电极； ② 将醋酸纤维按一定比例溶解于丙酮、乙醇等溶剂中配成感湿溶液； ③ 然后通过浸渍或涂覆的方法，在基片上附着一层0.5μm感湿膜； ④ 再用蒸发工艺制成多孔上电极
8.3.3醋酸纤维有机膜湿敏元件 986 口特点：响应速度快、重复性能好；但存在有机溶剂环境下使用时被溶解 的缺点。最适宜的工作温度范围为0-80℃。 醋酸纤维有机膜湿敏元件主要技术特性 参数 测湿范围 工作温度 精度 响应时间 温度系数 型号 (%RH) (C) (%RH) (s) (%RH/C) 6061HM 0~100 40~+150 ±1~2 1 0.05 电子科技大学敏感材料与传前器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.3.3 醋酸纤维有机膜湿敏元件 特点：响应速度快、重复性能好；但存在有机溶剂环境下使用时被溶解 的缺点。最适宜的工作温度范围为0-80℃。 醋酸纤维有机膜湿敏元件主要技术特性 参数 型号 测湿范围 （％RH） 工作温度 （℃） 精度 （％RH） 响应时间 （s） 温度系数 （ ％RH/ ℃） 6061HM 0～100 -40～+150 ±1 ～ 2 1 0.05
/986 8.4湿度传感器的应用及发展动向 8.4.1应用举例 >自动气象站湿度测报原理图 >自动去湿装置 8.4.2发展方向 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.4 湿度传感器的应用及发展动向 8.4.1 应用举例 ➢ 自动气象站湿度测报原理图 ➢ 自动去湿装置 8.4.2 发展方向
8.4.1应用举例 986 自动气象站湿度测报原理 氧化锂传感器 R-f变换 电子门及记录仪 温度自校 自校信号 > R-f变换器将传感器送来的电阻变为相应的频率f,再经自校器控制使 频率数与相对湿度一一对应，最后经门电路记录在自动记录仪上； >如需要远距离数据传输，则还需要将得到的数字量编码，调制到无线 电载波上发射出去。 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 自动气象站湿度测报原理 ➢ R-f变换器将传感器送来的电阻变为相应的频率f，再经自校器控制使 频率数与相对湿度一一对应，最后经门电路记录在自动记录仪上； ➢ 如需要远距离数据传输，则还需要将得到的数字量编码，调制到无线 电载波上发射出去。 8.4.1 应用举例 氧化锂传感器 R－f变换 电子门及记录仪 温度自校 自校信号
8.4.1应用举例 986 自动去湿装置 H为湿敏传感器； R为加热电阻丝； BG和BG,接成施密特触发器； BG2的集电极负载为继电器线圈； BG1的基极回路电阻是R1、R2和H的 等效电阻Rp。 在常温常湿情况下调好各电阻值，使BG导通，BG2截止。 ▣当阴雨等使环境湿度增大而导致湿敏电阻H的阻值下降达到某值时，R2与H并联之 阻值小到不足以维持BG导通，BG截止而使BG,导通，其负载继电器J通电，J的常 开触点川闭合，加热电阻丝通电加热，驱散湿气。 当湿度减小到一定程度时，施密特电路又翻转到初始状态。BG导通，BG2截止，常 开触点川断开，R断电停止加热，从而实现了防湿自动控制。 电子科技大学敏席材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 自动去湿装置 H为湿敏传感器； RL为加热电阻丝； BGl和BG2接成施密特触发器； BG2的集电极负载为继电器线圈； BG1的基极回路电阻是R1、R2和H的 等效电阻RP。 8.4.1 应用举例 在常温常湿情况下调好各电阻值，使BGl导通，BG2 截止。 当阴雨等使环境湿度增大而导致湿敏电阻H的阻值下降达到某值时，R2与H并联之 阻值小到不足以维持BGl导通，BGl截止而使BG2导通，其负载继电器J通电，J的常 开触点Ⅱ闭合，加热电阻丝通电加热，驱散湿气。 当湿度减小到一定程度时，施密特电路又翻转到初始状态。BGl导通，BG2截止，常 开触点Ⅱ断开，RL断电停止加热，从而实现了防湿自动控制
8.4.2湿度传感器的发展方向 986 口根据工业自动化微机控制的需要，提出了湿度传感器微型化、集成化、廉 价的发展方向。 国内外正在开展新一代湿度传感器的研制与开发，以适合各种情况下的测 湿和达到人们所希望的各种要求。 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 8.4.2 湿度传感器的发展方向 根据工业自动化微机控制的需要，提出了湿度传感器微型化、集成化、廉 价的发展方向。 国内外正在开展新一代湿度传感器的研制与开发，以适合各种情况下的测 湿和达到人们所希望的各种要求