[發明專利]一種溫濕度傳感器

在審

• 申請號: 201710992259.2
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109696205A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 陳沖;曹政;余凌飛;潘天峰
• 申請（專利權）人: 南京開天眼無人機科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 陳琛

本發明提供一種溫濕度傳感器，包括襯板，襯板上設有溫度敏感單元、濕度敏感單元；所述濕度敏感單元位于溫度敏感單元上方；所述溫度敏感單元、濕度敏感單元之間設有導熱介質；所述溫度敏感單元、濕度敏感單元分別通過焊盤固定于襯板。所述濕度敏感單元包括上電極、下電極，以及上、下電極之間的感濕介質；所述上電極為網狀微孔結構；所述下電極與導熱介質接觸。所述導熱介質為導熱硅膠片或導熱陶瓷絕緣片。所述溫度敏感單元、濕度敏感單元均通過第一焊盤和第二焊盤固定于襯板。本發明將溫度敏感單元產生的熱量傳遞給濕度敏感單元，以解決濕度敏感單元的結露問題，免去了傳統傳感器設置的加熱結構，縮小了溫濕度傳感器的體積，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種溫濕度傳感器。

背景技術

溫度和濕度測量在工農業以及日常生活中有著極其廣泛的應用，也是研究氣象狀況、環境舒適度不可或缺的一個因素。溫度傳感器主要采用熱敏電阻，濕度傳感器主要采用電容原理實現檢測。早期的溫濕度測量系統采用單獨設計的溫度傳感器和濕度傳感器，這樣造成測量系統體積偏大，兼容性差。

隨著CMOS技術發展，陸續推出了溫濕度一體的集成化溫濕度傳感器，使得傳感器體積進一步縮小，測量系統的體積也進一步縮小。但是在某些特殊應用場合，比如氣象探空、冷庫冷鏈等環境中，溫度會比較低，氣象探空場合下溫度最低會達到零下八十度以下，且濕度多處于高濕狀態。在這種極端環境下，由于電容式濕度傳感器的自身構造特點，濕度傳感器表面容易產生結露現象，使得測量誤差增大，響應速度降低，甚至造成濕度傳感器失效。隨著MEMS技術的發展，為解決濕度傳感器結露問題，目前普遍采用的方法是在濕度傳感器底部或四周增加加熱絲，對濕度傳感器進行加熱以使其水分揮發，但加熱濕度傳感器的同時會造成溫度傳感器對環境溫度測量不準，傳感器體積增大等不足。增加專門的加熱絲還需要引出單獨的焊盤，增加了傳感器的工藝制造難度和制造成本，同時也降低了溫濕度傳感器的可靠性和抗干擾能力。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種溫濕度傳感器，解決濕度傳感器結露問題的同時不增加傳感器的工藝制造難度和制造成本。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種溫濕度傳感器，包括襯板，襯板上設有溫度敏感單元、濕度敏感單元、毛細管換熱網；所述毛細管換熱網設置于襯板上方；所述溫度敏感單元、濕度敏感單元分別設置于毛細管換熱網的上方；所述毛細管換熱網包括位于溫度敏感單元一側的蒸發段、位于濕度敏感單元一側的冷凝段，以及分別與蒸發段和冷凝段連通的毛細管；所述毛細管換熱網內設有換熱介質。

進一步的，所述換熱介質為水。

進一步的，所述濕度敏感單元包括上電極、下電極，以及上、下電極之間的感濕介質；所述上電極為網狀微孔結構；所述下電極與毛細管接觸。

進一步的，所述感濕介質采用高分子材料。

進一步的，所述所述溫度敏感單元、濕度敏感單元通過共用焊盤固定于襯板。

有益效果：1、通過設置毛細管換熱網，將溫度敏感單元產生的熱量傳遞給濕度敏感單元，以解決濕度敏感單元的結露問題，免去了傳統傳感器設置的加熱結構，縮小了溫濕度傳感器的體積，同時降低了生產成本。

2、溫度傳感器和濕度傳感器公用焊盤，減少了傳感器焊盤的數量。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖中標號：1、襯底；2、溫度敏感單元；3、濕度敏感單元；4、毛細管換熱網；4.1、毛細管；4.2、冷凝段；4.3、蒸發段。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的結構及工作過程做進一步說明。