多孔硅基湿敏传感器的制作与性能研究.pdf

厂——◆⋯一簦海唬海海海篿中文摘要随着湿度在人们同常生活中起着越来越重要的作用,湿度信息越来越受到人们的关注。测量精度高、灵敏度高、温度系数小、稳定性好、使用寿命长、响应速度快、抗腐蚀、制造工艺简单、易于批量生产、成本低等性能是理想的湿敏传感器的基本要求,并且适于在宽温、湿范围内使用。由于湿敏器件应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,由于材料、结构不同,工艺不同,其性能和技术指标有很大差异。本文以多孔硅作为研究材料,分析了其感湿机理,从电容角度展丌研究,首先制备了多孔硅并对多孔硅的基本特性进行研究。而后以多孔硅作为感湿介质制作了电容式多孔硅湿度传感器,并对传感器的性能进行测试。对湿度传感器的性能进行测试,最终得到/琹:/跫此条件为多孔硅的腐蚀生长条件贸鲈诓煌氖6缺浠保ǜ衅鞯牧槊舳惹撸这些数据将对我们的研究有很好的指导作用。完成了湿度信号采集电路及显示电路的设计,将制作的电容湿度传感器的电容值,通过单片机进行编程,转换为具体的相对温度值,通过牍芟允镜缏废允境鱿喽允6戎怠关键词:湿度传感器;多孔硅:电容;电化学腐蚀●
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中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第滦髀邸课题背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯论文研究内容与结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第露嗫坠杓际趸多孔硅研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯多孔硅制备方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯湿度传感器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..嗫坠枋6却ǜ衅鞲惺;⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第露嗫坠柚票讣靶阅苎芯俊实验器材及试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯多孔硅制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第露嗫坠杌缛菔绞6却ǜ衅髦谱骷靶阅苎芯俊多孔硅基电容式湿度传感器制作步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
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厂—■◆⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..痗,条件下腐蚀多孔硅制作的传感器测试数据⋯⋯./跫赂炊嗫坠柚谱鞯拇ǜ衅鞑馐允荨本章总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第率6刃藕挪杉跋允镜缏返纳杓啤引’言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电路设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯致谤独创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
⋯一第滦髀课题背景湿度,即空气中所含水蒸气量与其空气相同情况下饱和水蒸气量的百分比。I钪兴傅氖6任O喽允6龋肦ケ硎尽J6刃畔⒃嚼丛绞艿饺嗣堑墓刈ⅰ目前,在嬉韵通常指低温条件6鹊牟饬恳丫喽猿墒欤谐∩弦丫稳定的商品,可以应用于各行各业。在气流速度、温度、湿度变化非常剧烈的恶劣条件下工作,或测量污染严重的工业气体时,将使会使湿度的测量精度大大降低。另外,还有许多行业需要在高温环境下测量湿度【浚耸笔6炔饬康慕峁不够理想。由此人们对湿度监测、控制的需求促进了湿度传感器研究的发展。在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数。原因之一是由于湿敏器件只能直接暴露于待测环境中,不能密封,而湿度信息的传递必须依靠水对湿敏器件直接接触来完成:原因之二是由于空气中水蒸气含量很少,且液态水会使一些高分子材料和电解质材料溶解,其中一部分水分子电离后与溶入空气中的杂质结合成酸或碱,使湿度传感器材料不同程度地受到腐蚀和老化,从而丧失其原有的湿度测量的特性。过去人们通常使用毛发湿度计和干湿球湿度计这类湿敏器件来测量湿度【,但此类方法测得的湿度数据,不能转换为机所能识别的信息,从而无法实现智能化处理,因此基于一些湿敏材料传感器