專利名稱：非線性濕敏傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬濕敏傳感器領(lǐng)域。
通常濕敏傳感器的濕度函數(shù)分為線性與非線性兩大類，目前的濕敏傳感器大多為在5～95%RH濕度范圍內(nèi)的線性檢測，其非線性類如1988年10月12日公開的CN88102294A號中國專利“結(jié)露傳感器”，是在含梳狀電極的部分基片上，涂上一層具吸濕性的醇類聚合物或縮醛類高分子感濕薄膜，在結(jié)露(95～100%RH)環(huán)境下，感濕薄膜表面含濕量驟然增加，極大地改變了感濕薄膜的介電系數(shù)，使兩電極間的電容突發(fā)性變化，實現(xiàn)檢測結(jié)露的目的。這種結(jié)露傳感器利用的非線性電參量是電容，電路處理復(fù)雜，不適于作高濕度(80～100%RH)條件下的檢測與控制使用。
本發(fā)明的目的在于提供一種在高濕度(80～100%RH)范圍內(nèi)的非線性濕敏傳感器，以實現(xiàn)在全濕范圍(0～100%RH)內(nèi)特別是高濕(80～100%RH，含結(jié)露)狀態(tài)下的濕度檢測與自動控制。
本發(fā)明所述的非線性濕敏傳感器是由基片、電極、復(fù)合感濕膜和導(dǎo)電引出端組成?；瑸殚L方形、方形或園形的微晶玻璃片或陶瓷片，經(jīng)清洗后在其一側(cè)表面燒制或蒸鍍一對叉迭電極，電極材料為金、鋁或鈀銀。在含叉迭電極的部分基片上印刷或涂制一層具有吸濕性的復(fù)合感濕膜，由吸濕性纖維素基樹脂類聚合物、導(dǎo)電微粒及其特性添加物組成，其比例分別為50-70%、20-40%及1-20%總厚度為1-20μ，并在兩個電極端做單向或雙向?qū)щ娨觥?br> 本發(fā)明的工作原理是利用高濕度(80～100%RH)時，本發(fā)明所述的非線性濕敏傳感器的復(fù)合感濕膜的吸濕量劇增，實現(xiàn)了一種復(fù)合膜體積(包括表面)的電子電導(dǎo)與尺寸效應(yīng)的濕度非線性電阻突變正特性開關(guān)的綜合效應(yīng)。即在高濕范圍內(nèi)，使導(dǎo)電微粒的距離急劇增大，造成的尺寸效應(yīng)與特性添加物的加入，增強(qiáng)了電子電導(dǎo)的突變性，使電極間的電阻量發(fā)生突變，當(dāng)改變復(fù)合感濕膜中三種組份材料的比例時，就可使電阻量的突變點(diǎn)在80～100%RH的范圍內(nèi)變化，實現(xiàn)了在高濕范圍內(nèi)(80～100%RH)的檢測和控制。由于本發(fā)明具有顯著的高濕電阻突變開關(guān)效應(yīng)，所以稱為非線性濕敏傳感器。
本發(fā)明具有全濕范圍(0～100%RH)內(nèi)特制是高濕范圍(80～100%RH)的非線性響應(yīng)好，響應(yīng)時間短、濕差小、工作溫度范圍寬，長期穩(wěn)定可靠性好，不需加熱器，使用方便、耐污染、體積小等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于現(xiàn)代高保真磁帶錄像系統(tǒng)及各種電子設(shè)備中作為高濕范圍80～100%RH的檢測與控制。
附圖及


圖1非線性濕敏傳感器的一種結(jié)構(gòu)示意圖其中1是基片;2是叉迭電極;3是復(fù)合感濕膜;4是電極引出端(雙向)。
圖2非線性濕敏傳感器的非線性濕阻開關(guān)特性曲線實施例本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1?；?1)為長方形，尺寸為6×9×0.5mm3的微晶玻璃片，在基片的一側(cè)表面上真空鍍制一對鋁的叉迭電極(2)，在鍍有叉迭電極的部分基片上，塗上一層15μ厚的復(fù)合感濕膜，其材料為乙基纖維素、碳黑和丙烯酸酯組成，其比例為70%、20%和10%，在兩個電極端部(4)燒制雙向?qū)щ娨鼍€。
圖2是非線性濕敏傳感器的濕阻開關(guān)特性曲線，濕阻在80%RH處發(fā)生突變。
權(quán)利要求
1.一種非線性濕敏傳感器，由基片、電極、感濕薄膜和導(dǎo)電引線組成，其特征是在長方形、方形或園形微晶玻璃片或陶瓷基片的一側(cè)表面上真空鍍制或燒制有一對金、鋁或鈀銀制的金屬叉迭電極，在含叉迭電極部分基片上印制或塗制一層復(fù)合感濕膜，在兩個電極的端點(diǎn)焊接有單向或雙向?qū)щ娨觥?br> 2.如權(quán)利要求1所述的非線性濕敏傳感器，其特征是所述的復(fù)合感濕膜材料由吸濕性纖維素基樹脂類聚合物、導(dǎo)電微粒及其特性添加物組成。
3.如權(quán)利要求1所述的非線性濕敏傳感器，其特征是所述的復(fù)合感濕膜的三種組分比例改變時，濕阻非線性突變點(diǎn)將在80～100%RH范圍內(nèi)變動。
全文摘要
本發(fā)明是一種在全濕度范圍(0～100％RH)內(nèi)特別是高濕范圍內(nèi)(80～100％RH)具有非線性濕阻突變開關(guān)效應(yīng)的濕敏傳感器。由于本發(fā)明采用了由吸濕性纖維素基樹脂類聚合物、導(dǎo)電微粒及其特性添加物等材料組成的復(fù)合感濕膜，當(dāng)改變這些組分的比例時，本發(fā)明的濕阻非線性突變點(diǎn)將可在80～100％RH間變化，是一種優(yōu)良的，特別適合高濕(80～100％RH)環(huán)境作檢測和控制用的濕敏傳感器，在高保真錄像系統(tǒng)及其它電子設(shè)備中有廣闊應(yīng)用前景。
文檔編號G01N27/04GK1072504SQ91108350
公開日1993年5月26日 申請日期1991年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月19日
發(fā)明者楊大本, 蔣亞東 申請人:電子科技大學(xué)