神马文学网湿度传感器性能的改善
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 09:47:46
在深刻认识湿度传感器的微观结构、感湿机理及性能漂移机理的基础上，科学家们提出了许多有针对性的措施来缩小或消除性能漂移，改善其元件性能的长期稳定性，取得了许多有价值的成果，归纳起来主要有以下几项。a．对元件进行充分的老化处理。 b．对元件进行气氛处理，降低陶瓷表面能态 c．加热清洗。 d．加保护膜或保护罩。 e．对陶瓷进行表面修饰。 f．掺杂一价感金属离子。 g．合成陶瓷．玻璃复合材料。 h．采用先进的陶瓷制备工艺。 i．改进湿敏元件的制作工艺，提高元件可靠性。
溶胶凝胶法是湿度传感器的陶瓷材料合成中的一种独特的方法。溶胶法的突出优点是：各反应组分在溶胶中达到了分子级的均交混合，易于实现均交掺杂以及精确控制和谔节各组分的化学计量比，制得均匀性极高的陶瓷材料，而且陶瓷中的各掺杂成分与主体成分最大限度地充分接触，有利于掺杂成分充分发挥作用。因此，用溶胶凝胶法制得的湿敏陶瓷中结构和组成的不均交性和非平衡态可显著减少，而且容易对陶瓷进行表面修饰，合成陶瓷-玻璃复合材料。溶胶凝胶法制备陶瓷时的热处理温度可显著降低，可在比较温和的条件下制得所需的湿敏陶瓷，有助于降低陶瓷表面能态，减少陶瓷表面对水分子的离解性化学吸附。溶胶凝胶法的这些优势可以在制备长期稳定性优良的湿度传感器方面得到充分发挥。
研究表明，该元件不仅综合了已商品化的多孔烧结体湿敏元件的优点，如工作耗电量少、测湿量程宽、感湿灵敏度高、感湿特性曲线线性好、响应速度快等，而且具有优良的长期稳定性和抗污染能力。此湿度传感器以长期自然静置、低湿处理、高温高湿．低湿低湿循环处理、反复结露消露处理后，性能几乎没有漂移，说明元件可以在宽广的温和湿度范围内长期可靠工作，并且还具有一定的抗结露能力。元件乙醇和乙酸蒸汽长时间处理后，性能漂移量小于2％RH，说明元件有较强 的抗有机物和酸气污染的能力。但元件经氨气和烟雾处理后性能漂移较大，有待于进一步改进。
改善陶瓷湿度传感器的长期稳定性对陶瓷湿敏元件的实用化和推广应用具有重要意义。人们对陶瓷性能漂移的机理有了较深人的认识，已提出了许多卓有成效的措施来改善陶瓷的长期稳定性，但还没有从根本上解决这一难题。这一难题的解决，有赖于对湿度传感器的微观结构、感湿机理以及性能漂移机理作为陶瓷稳定性的重要方向，采用先进的陶瓷制备工艺合成新型复合陶瓷是行之有效的途径，值得深人研究。