[發明專利]基于聲表面波的濕度傳感器及系統

在審

• 申請號: 202011092166.2
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112213384A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 金華伏安光電科技有限公司
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02;G01N29/036
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及基于聲表面波的濕度傳感器及系統，具體而言，涉及濕度傳感領域；本申請的該濕度傳感器，當需要對待測濕度進行測量的時候，給定該濕度傳感器一個特定頻率的射頻信號，該第一電極處發生諧振并產生電信號，在第一電極和基底的作用下，通過逆壓電效應將電信號轉化為聲信號，從而在該基底表面產生聲表面波，該聲表面波在傳播的時候經過該吸附部，該吸附部的介電常數受濕度的影響，進而使得該基底的介電常數發生改變，在第二電極處，基底與第二電極相互作用通過壓電效應，將聲信號轉變為電信號，實現對變化的聲表面波的頻率檢測，進而通過該基底的介電常數的改變得到該吸附部吸收空氣中水分的量，計算得到該待測空氣中的濕度。

技術領域

本發明涉及濕度傳感領域，具體而言，涉及一種基于聲表面波的濕度傳感器及系統。

背景技術

濕度，表示大氣干燥程度的物理量。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。空氣的干濕程度叫做“濕度”。在此意義下，常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點等物理量來表示；若表示在濕蒸汽中水蒸氣的重量占蒸汽總重量(體積)的百分比，則稱之為蒸汽的濕度。人體感覺舒適的濕度是：相對濕度低于70％。

現有技術檢測濕度的方法包括：干濕球測量法露點濕度測量法、利用物質幾何尺寸變化測量法、庫倫濕度計、光學形濕度計、氣象色譜法、化學物質電特性法、離子晶體冷凝濕度計。

但是上述檢測濕度的方法一方面其所用器件尺寸較大，另一方面均具有較大誤差，使得測量濕度靈敏度不夠。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種基于聲表面波的濕度傳感器及系統，以解決現有技術中檢測濕度的方法均具有較大誤差，使得測量濕度靈敏度不夠的問題。

為實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請提供一種基于聲表面波的濕度傳感器，濕度傳感器包括：基底、第一電極、第二電極和吸附部；第一電極、第二電極和吸附部設置在基底的同一側，其中，第一電極和第二電極設置在基底一側的兩端，吸附部設置在第一電極和第二電極之間，基底的材料為壓電材料，吸附部的材料是濕敏材料。

可選地，該第一電極和第二電極的材料為銀、銅、金、鋁中的至少一種。

可選地，該吸附部的材料為Fe3O4、Fe2O3、Cr2O3中的至少一種。

可選地，該基底的材料為石英晶體和鈮酸鋰晶體中的任意一種。

可選地，該吸附部的形狀為片狀薄膜。

可選地，該吸附部中片狀薄膜的數量為多個，多個片狀薄膜的形狀為長條形，且周期性排列。

可選地，該多個長條形的片狀薄膜的長邊與第一電極和第二電極的連接線垂直。

可選地，該第一電極和第二電極為叉指電極。

第二方面，本申請提供一種基于聲表面波的濕度傳感系統，濕度傳感系統包括：計算機和第一方面任意一項的濕度傳感器，計算機與聲表面波傳感器電連接，計算機用于根據待測濕度與聲表面波頻率的對應關系，得到待測濕度。

本發明的有益效果是：