CN103477216A - 包括具有集成加热的传感器元件的蒸气传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蒸气传感器，所述蒸气传感器包括电容相关特性型传感器元件(110)、加热器电路元件(170)、电容相关特性型测量电路元件(180)、和至少一个开关构件(190)。所述电容相关特性型传感器元件包括介电基底(120)、第一导电电极(130)、第二导电电极(140)、以及设置在所述第一导电电极和所述第二导电电极之间并且与它们接触的介电微孔材料层(150)。所述至少一个开关构件能够中断所述第一导电电极与所述加热器电路元件之间的电导通、以及所述电容相关特性型测量电路元件与所述第一导电电极之间的电导通。

Description

包括具有集成加热的传感器元件的蒸气传感器
技术领域
本发明广义地涉及蒸气传感器。
背景技术
在多个研究领域中，需要监测蒸气的存在及其在空气中的浓度。已经开发出多种用于检测蒸气（如，挥发性有机化合物（VOC））的方法，所述方法包括（例如）光离子化法、气相色谱法、重量分析技术、光谱技术（如质谱法、红外光谱法、或荧光光谱法）、和吸收感测技术。
在电容传感器中，两个导电电极的电容（通常平行或交叉）随着两个电极之间的材料的介电常数的改变（归因于所存在的环境被分析物蒸气）而变化。希望从导电电极之间周期性地移除被分析物（例如，交换被分析物蒸气）。在此类情况下，可在应用电容传感器之前利用加热来蒸发被分析物。
发明内容
在一个方面，本发明提供了蒸气传感器，所述蒸气传感器包括：
电容相关特性型传感器元件，所述电容相关特性型传感器元件包括：
介电基底；
设置在介电基底上的第一导电电极，所述第一导电电极具有第一和第二末端；
第二导电电极；和
包括微孔材料的介电层，所述介电层设置在第一导电电极和第二导电电极之间并且与它们接触；
加热器电路元件，所述加热器电路元件具有第一和第二导电构件，其中所述第一和第二导电构件分别与所述第一导电电极的第一和第二末端可拨转中断地电导通；
电容相关特性型测量电路元件，所述电容相关特性型测量电路元件具有第一和第二导电构件，其中所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第一导电电极可拨转中断地电导通，并且其中所述电容相关特性型测量电路元件的第二导电构件与所述第二导电电极电导通；
至少一个开关构件，其中所述至少一个开关构件能够可拨转地中断所述加热器电路元件的第一和第二导电构件与所述第一导电电极的第一和第二末端之间的电导通，其中所述至少一个开关构件能够可拨转地中断所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第一导电电极之间的电导通。
在一些实施例中，第一和第二导电电极以及检测层各自接触基底。在一些实施例中，第一和第二导电电极为平行的。
在一些实施例中，所述至少一个开关构件能够同时可拨转地中断：
加热器电路元件的第一和第二导电构件与第一导电电极的相应第一和第二末端之间的可拨转中断地电导通；和
电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与第二导电电极之间的可拨转中断的电导通。
在一些实施例中，蒸气传感器还包括靠近第一导电电极设置在介电基底上的温度传感器。
在一些实施例中，蒸气传感器还包括开关控制器，其中所述开关控制器与开关构件电导通并且控制开关的操作。在这些实例中，开关控制器与温度传感器电导通。
根据本发明的蒸气传感器可用于（例如）测量被分析物（如，挥发性有机化合物和/或湿气）的浓度。
有利地，在根据本发明的蒸气传感器中，第一导电电极具有电容相关特性感测和作为加热元件的双重作用，从而消除对于额外的加热元件的需要并且简化蒸气传感器的设计和制造。
用于本发明的实施过程中的传感器元件通常被构造为使得吸收性介电层足够靠近第一导电电极和第二导电电极，以至于在该层中含有的吸收性介电材料将能够与由电极建立的电场发生相互作用。在传感器元件的操作中，吸收性介电层在吸收一种或多种被分析物（例如，一种或多种有机蒸汽）时表现出电气特性的变化。电气特性可为如下所述的电容相关特性。通过在第一导电电极和第二导电电极之间赋予电荷差（例如，向该电极赋予电压差）并监测传感器元件响应于被分析物的存在的特性，可测量这种与电容相关特性的变化。
术语“电容相关特性”涵盖任何电气特性及其测定过程，这种测定过程通常与施加电荷（无论是静电荷还是时变电荷）和在施加电荷期间和/或之后监测电气特性相关。例如，这种特性不仅包括电容，还包括阻抗、电感、导纳、电流、电阻、电导系数等，并且可根据本领域熟知的多种方法测量到。
如本文所用，术语“吸收”是指材料变为设置在介电微孔材料内，无论其仅吸附到孔壁还是溶解到整体介电微孔材料中。
如本文所用，关于材料层（如，导电电极）的术语“可渗透的”是指在存在该层的区域内，该层为足够多孔的，以使得至少一种有机化合物能够非反应性地渗透穿过其厚度（如，在25℃下）。
如本文所用，术语“导电构件”是指诸如（例如）导线、金属迹线、电子组件、或它们的组合之类的导电构件。
在考虑具体实施方式以及所附权利要求书之后，将进一步理解本发明的特征和优点。
附图说明
图1为根据本发明的示例性蒸气传感器100的示意性平面图；
图2为图1所示的传感器元件110的示意性分解透视图；
图3为根据本发明的示例性蒸气传感器300的示意性平面图；并且
图4为图3所示的传感器元件310的示意性平面图。
尽管上述各图示出了本发明的若干实施例，但如论述中所述，也可以构想出其他实施例。应当理解，本领域的技术人员可以设计出大量其他修改形式和实施例，这些修改形式和实施例也在本发明的原理的范围和精神内。附图可能并未按比例绘制。在所有附图中，相同参考标号可以用来表示相同部件。
具体实施方式
适用于本发明的蒸气传感器可包括多种传感器元件构型。
在图1所示的一个实施例中，蒸气传感器包括具有分层电极构型的传感器元件。现在参见图1，根据本发明的示例性蒸气传感器100包括电容相关特性型传感器元件110。如图2所示，电容相关特性型传感器元件110包括：介电基底120；设置在介电基底120上的第一导电电极130；第二导电电极140；以及设置在第一导电电极130和第二导电电极140之间并且与它们接触的介电微孔材料层150。
介电基底120可包括（例如）介电材料的连续块、层、或膜。将其设置为足够靠近第一导电电极130，以使其可用于为传感器元件提供物理强度和完整性。可使用任何合适的介电材料，所述介电材料包括（例如）玻璃、陶瓷、和/或塑料。在大规模生产中，可使用聚合物膜（例如，聚酯或聚酰亚胺）。
第一导电电极130可包括任何合适的导电材料。可使用作为不同层或作为混合物的不同材料（导电和/或不导电）的组合，前提条件是提供足够的整体导电性。通常，第一导电电极130具有小于约107欧姆/平方米的表面电阻。可用于制备第一导电电极130和/或第二导电电极140的材料的实例包括（但不限于）有机材料、无机材料、金属、合金以及包含任何或全部这些材料的各种混合物和复合物。在某些实施例中，可使用涂布（例如，热蒸镀或溅镀）金属或金属氧化物、或者它们的组合。合适的导电材料包括（例如）铝、镍、钛、锡、铟锡氧化物、金、银、铂、钯、铜、铬、碳纳米管、以及它们的组合。在某些实施例中，也可通过印刷金属墨（如，银墨或金墨）、然后干燥该墨来形成第一导电电极130。第一导电电极130具有相应的第一和第二末端134、136。
第二导电电极140可包括任何材料，前提条件是其对于至少一种有机被分析物而言保持可渗透性。可用于制备第二导电电极140的材料的实例包括有机材料、无机材料、金属、合金、以及包含任何或全部这些材料的各种混合物和复合物。在某些实施例中，可使用涂布（例如热蒸镀、溅镀等）金属或金属氧化物、或者它们的组合。合适的导电材料包括（例如）铝、镍、钛、锡、铟锡氧化物、金、银、铂、钯、铜、铬、碳纳米管、以及它们的组合。有关气相沉积的蒸气可透过的导电电极的详细信息还可见于美国临时专利申请No.61/388,146（Palazzotto等人）中，该临时专利申请的公开内容以引用方式并入本文。
在某些实施例中，也可通过印刷金属墨（如，银墨或金墨）、然后干燥该墨来形成第二导电电极140。可使用作为不同层或作为混合物的不同材料（导电和/或不导电）的组合，前提条件是提供足够的整体导电性和渗透性。通常，第二导电电极140具有小于约107欧姆/平方米的表面电阻。如图2所示，第二导电电极140被构造为延伸超过第一导电电极130的周边的矩形电极；也可使用其他构型。例如，第二导电电极140的形状可与第一导电电极130类似或基本上相同。
导电构件137、139将第一导电电极130的相应第二末端136和第一末端134电连接至开关构件190，以使得在一个开关构型中形成包括第一导电电极130和电容相关特性型测量电路元件180的闭合电路。
在图3所示的第二实施例中，蒸气传感器包括具有并列电极构型的传感器元件。现在参见图3，根据本发明的示例性蒸气传感器300包括电容相关特性型传感器元件310。
如图4所示，电容相关特性型传感器元件310包括：介电基底120；设置在介电基底120上的第一导电电极330；第二导电电极340；以及设置在第一导电电极330和第二导电电极340之间并且与它们接触的介电微孔材料层150。第一导电电极330具有相应的第一和第二末端334、336。导电构件337将第二末端336电连接至开关构件190，以使得在一个开关构型中形成包括第一导电电极330和电容相关特性型测量电路元件180的闭合电路。
第一导电电极330可包括任何合适的导电材料。可使用作为不同层或作为混合物的不同材料（导电和/或不导电）的组合，前提条件是提供足够的整体导电性。通常，第一导电电极330具有小于约107欧姆/平方米的表面电阻。可用于制备第一导电电极330和/或第二导电电极340的材料的实例包括（但不限于）有机材料、无机材料、金属、合金以及包含任何或全部这些材料的各种混合物和复合物。在某些实施例中，可使用涂布（例如热蒸镀或溅镀）金属或金属氧化物、或者它们的组合。合适的导电材料包括（例如）铝、镍、钛、锡、铟锡氧化物、金、银、铂、钯、铜、铬、碳纳米管、以及它们的组合。在某些实施例中，也可通过印刷金属墨（如，银墨或金墨）、然后干燥该墨来形成第一导电电极330。
在图4所示的构型中，第二导电电极340对于有机被分析物无需为可渗透的，但如果需要其可为可渗透的。可用于制备第二导电电极340的材料的实例包括有机材料、无机材料、金属、合金、以及包含任何或全部这些材料的各种混合物和复合物。在某些实施例中，可使用涂布（例如热蒸镀、溅镀等）金属或金属氧化物、或者它们的组合。合适的导电材料包括（例如）铝、镍、钛、锡、铟锡氧化物、金、银、铂、钯、铜、铬、碳纳米管、以及它们的组合。在某些实施例中，也可通过印刷金属墨（如，银墨或金墨）、然后干燥该墨来形成第二导电电极340。可使用作为不同层或作为混合物的不同材料（导电和/或不导电）的组合，前提条件是提供足够的整体导电性和渗透性。通常，第二导电电极340具有小于约107欧姆/平方米的表面电阻。
第一导电电极可具有使得其能够导电的任何厚度；例如，在至少4纳米(nm)至400nm、或者10nm至200nm范围内的厚度。
第一导电电极可遵循曲折路径；例如，如图2和图4所示；然而，这并非为必要条件，并且还可以想到其他构型。曲折路径通常用于增加可进行加热的区域和/或提高加热速率。通常，第一导电电极的设计应允许与加热器电路元件电导通时的温和电阻加热。这种设计考虑因素在本领域的普通技术人员的技术水平之内。
第二导电电极通常具有介于1nm至100μm范围内的厚度，但可使用其他厚度。
例如，在图2所示的实施例中，第二导电电极可具有介于1nm至100nm范围内、或者甚至介于4nm至10nm范围内的厚度。较大厚度可导致不期望的低渗透性水平，而较小厚度可变的不充分导电和/或难以电连接至第二导电构件。
在图4所示的实施例中，第一和第二电极可并列地设置在介电基底的表面上（如，在单个平面内），并且由吸收性本质多孔材料隔开。在此实施例中，第二导电电极对于被分析物蒸气而言无需为可渗透的。在这种情况下，第二导电电极可利用适用于第一导电电极的材料来制备。
介电微孔材料150可为任何微孔性材料，并且能够吸收位于其内部的至少一种被分析物。在此上下文中，术语“微孔的”和“微孔性”是指材料具有大量内部互连的孔体积，并且平均孔尺寸（如（例如）通过吸附等温线方法来表征）小于约100nm，通常小于约10nm。这种微孔性使得有机被分析物的分子（如果存在）能够渗透材料的内部孔隙体积，并且留在内部孔隙中。内部孔中的这种被分析物的存在可以改变材料的介电性质，使得介电常数（或任何其它合适的电气特性）的变化可被观测。
在一些实施例中，介电微孔材料包括所谓的本质微孔聚合物(PIM)。PIM为因聚合物链的无效填充产生的具有纳米级孔的聚合物材料。例如，在Budd等人的《化学通讯》（ChemicalCommunications）（2004年，(2)，第230-231页）中，报告了一系列本质微孔材料，所述本质微孔材料含有位于刚性和/或扭曲的单体构造嵌段之间的双苯并二
Figure BDA0000394107890000081
烷键。这一组聚合物中的典型成员包括如根据方案1的表1所示的由组分A（如A1、A2、或A3）与组分B（如B1、B2、或B3）缩合所生成的那些。
方案1
Figure BDA0000394107890000082
表1
Figure BDA0000394107890000091
其他适合的组分A和B以及所得的本质微孔聚合物为本领域中已知的，如通过以下文献所报告的：Budd等人在《材料化学组织》(Journal of Materials Chemistry)（2005年，第15卷，第1977–1986页）中所报告的；McKeown等人在《欧洲化学杂志》(Chemistry,AEuropean Journal)（2005年，第11卷，第2610–2620页）中所报告的；Ghanem等人在《大分子》(Macromolecules)（2008年，第41卷，第1640-1646页）中所报告的；Ghanem等人在《高级材料》(Advanced Materials)（2008年，第20卷，第2766-2771页）中所报告的；Carta等人在《有机化学通讯》(Organic Letters）（2008年，第10卷（第13期），第2641-2643页）中所报告的；PCT已公布的专利申请WO2005/012397A2（McKeown等人）中所报告的；以及美国专利申请公开No.2006/0246273（McKeown等人）中所报告的，这些文献的公开内容以引用方式并入本文。
可（例如）通过逐步生长聚合法合成这种聚合物，其中在碱性条件下使诸如A1（5,5',6,6'-四羟基-3,3,3',3'-四甲基-1,1'-螺双茚）之类的双-邻苯二酚与诸如B1（四氟对苯二腈）之类的氟化芳烃发生反应。由于所得聚合物骨架的刚性和扭曲的本性的原因，这些聚合物在固态时无法紧密充填，因而具有至少10%的自由体积并且为本质微孔的。
PIM可以与其他材料混合。例如，PIM可与本身不是吸收性介电材料的材料混合。尽管不会增强被分析物响应度，但这种材料可以有其他用途。例如，这种材料可以允许形成具有优异的机械性能或类似性能的含PIM层。在一个实施例中，PIM可以和其它材料溶解于通用溶剂中以形成均匀的溶液，可以浇注该溶液以形成包含PIM和其它聚合物二者的吸收性介电共混物层。PIM也可与称为吸收性介电材料的材料（例如，沸石、活性炭、硅胶、超高交联聚合物网等）共混。这种材料可以包含悬浮在含有PIM材料的溶液中的不溶解的材料。涂布并干燥这种溶液/悬浮液，可得到包括PIM材料和额外的吸收性介电材料二者的复合的吸收性介电层。
PIM通常能溶于有机溶剂（例如四氢呋喃），因此可由溶液浇注成膜（例如通过旋涂、浸涂、或棒涂）。然而，由这些聚合物的溶液制备的膜的特性（可达成的厚度、光学透明度、和/或外观）可能会有很大的不同，这取决于浇注膜所用的溶剂或溶剂体系。例如，可需要用相对而言不寻常的溶剂（如，环氧环己烷、氯苯、或四氢吡喃）来浇注较高分子量的本质微孔聚合物，以产生可用于本文所述的蒸气传感器的具有理想性能的膜。除了溶液涂布方法外，还可通过任何其它合适的方法将检测层施加到第一导电电极上。
在PIM被沉积（如被涂布）或以其他方式形成以便包括吸收性介电层之后，可使用合适的交联剂（例如双(苯甲腈)二氯化钯(II)）来将该材料交联。该工艺可以使得吸收性介电层不溶于有机溶剂，和/或可以提高某些应用中期望的某些物理特性，例如，耐久性、耐磨性等。
PIM可为疏水性的，以使得它们吸收液态水的程度不会使其显著膨胀或者说不会在物理特性方面呈现出显著改变。这种疏水性质对于提供对水的存在相对不敏感的有机被分析物传感器元件是有用的。然而，该材料可以包含用于特定目的的相对极性部分。
在一个实施例中，介电微孔材料包括连续基质。这种基质被定义为某种组件（如涂层、层等），在该组件中，材料的固体部分是连续互连的（而不论是否存在上述孔隙度或是否存在下文将讨论的任选添加剂）。也就是说，连续基质与包含粒子聚集体（如沸石、活性炭、碳纳米管等）的组件是区别明显的。例如，从溶液沉积的层或涂层通常会包括连续基质（即使该涂层本身以图案化方式涂覆和/或包括颗粒添加剂）。通过粉末喷涂、涂布并干燥分散体（例如，胶乳）或者通过涂布并干燥溶胶凝胶混合物而沉积的粒子集合可不包括连续网。然而，如果这种胶乳、溶胶凝胶等层可被压实，使得单个粒子不再可识别，并且也不可能识别从不同粒子获得的组件的区域，那么这种层就可被视为连续基质。
可通过（例如）如下方式来制备根据本发明的电容相关特性型传感器元件：利用电路制造中通用的方法（如，通过气相沉积或通过光刻法）来将第一导电电极设置在介电基底上（如，通过气相沉积或通过光刻法）。
然后，将位于合适有机溶剂中的介电微孔材料涂覆到第一导电电极上并且移除溶剂。最后，将第二导电电极设置在介电微孔材料上（如，通过气相沉积或印刷方法（例如，采用数字印刷方法（如，喷墨印刷）的网版印刷）。
再次参见图1和图3，加热器电路元件170具有相应的第一和第二导电构件174、176。第一和第二导电构件分别与第一导电电极（130或330）的第一和第二末端（134、136或334、336）可拨转中断地电导通。加热器电路元件为第一导电电极提供电能，以使其因电阻电热而升高温度。加热器电路元件应被选择为使其能够容易地提供足够的电能以加热第一导电电极。加热器电路元件的实例包括交流电(ac)适配器（如果连接到电源）和电池。
在图1所示的实施例中，电容相关特性型测量电路元件180具有第一导电构件184，所述第一导电构件184通过开关构件190和导电迹线139、137分别与第一导电电极130的第一和第二末端134、136可拨转中断地电导通。
在图3所示的实施例中，电容相关特性型测量电路元件180具有第一导电构件184，所述第一导电构件184通过开关构件190和导电迹线339、337分别与第一导电电极330的第一和第二末端334、336可拨转中断地电导通。
能够测量电容相关特性的任何装置均可用作电容相关特性型测量电路元件180。实例包括LCR测试器和微处理器（如，与数字化仪相结合）。
如图1和3所示，第二导电构件186与第二导电电极（分别为140或340）电导通。然而，还可以想到，根据本发明的蒸气传感器可被构造为使得第二导电构件与第二导电电极可拨转中断地电导通。电容相关特性型测量电路元件可通信地联接至微处理器、显示器、或其他装置。
在一些实施例中，第二导电电极可具有第一和第二末端。现在参见图4，示例性的第二导电电极340具有相应的第一和第二末端344、346。在此构型中，第二导电构件186通过第一末端344与第二导电电极340电导通。任选地，第二导电构件186可与相应的第一和第二末端344、346接触。还可以想到，传感器元件（例如，示于图4中的传感器元件）可被构造为具有加热器电路元件，所示加热器电路元件通过一个或多个开关构件与第一和第二导电电极可拨转中断地电导通。
电容相关特性型测量电路元件在第一导电电极和第二导电电极之间施加电压差并且测量电容相关特性。然后（例如）通过人工或者通过微处理器来利用此电容相关特性，以获得已知被分析物的蒸气浓度；例如，根据基准校正。一种测定被分析物蒸气的蒸气浓度的示例性方法公开于2011年4月13日提交的名称为“ELECTRONIC DEVICEINCLUDING CALIBRATION INFORMATION AND METHOD OFUSING THE SAME”（包含校准信息的电子装置及其使用方法）的美国临时专利申请No.61/475,014（代理人案卷号67334US002）中。
再次参见图1和3，开关构件190能够同时可拨转地中断加热器电路元件170的第一和第二导电构件（174、176）与第一导电电极（如，第一导电电极130或第一导电电极330）的相应第一和第二末端之间的电导通，并且可拨转地中断电容相关特性型测量电路元件的第一和第二导电构件与第一导电电极和第二导电电极之间的电导通。导电构件137或337将相应第一导电电极130或330的第二末端136或336电连接至开关构件190。
在图1和3中所示的实施例中，包括单个开关构件；然而，还可以想到涉及更多个开关构件的其他构型。例如，加热器电路元件和电容相关特性型测量元件中的每一个可通过单独的开关构件来连接至传感器元件。然而，就便利性而言，图1和3所示的实施例为有利的。
开关构件调控a)电流是否通过第一导电电极从其第一末端流至第二末端、或者b)电容相关型电路测量电路元件是否与第一导电电极和第二导电电极电导通。在模式a)中实现传感器元件的加热，而在模式b)中可获得电容相关特性型测量元件。还可以想到，第一导电电极的加热和电容相关特性型测量同时进行。
合适的开关构件包括（例如）数字开关和模拟开关。此外，在蒸气传感器中可包括不止一个开关构件（与任何类型无关）。实例包括电机械开关（例如拨动开关、内嵌式开关、按钮开关、跷板开关、和按键开关）和电子开关（例如基于晶体管的半导体开关）。有利地，任何开关构件为可电操作的。
任选的开关控制器135通过导电构件138与开关构件190电导通，并且控制开关构件190的操作。合适的任选开关控制器的实例包括半导体微处理器和计算机。
再次参见图1和3，任选的温度传感器195包括温度测量电路元件196和探针197。将探针197靠近第一导电电极（110或310）地设置在介电基底上，以便允许测量电容相关特性型传感器元件温度。合适的任选温度传感器的实例包括热电偶和热敏电阻器。如果存在，则任选的温度传感器195可通过导电迹线197电连接到任选的开关控制器135，所述开关控制器135通过开关构件来监测温度并且控制连接。例如，其可调控加热和电容相关特性型测量的开关占空比，以使得实现所需温度。
可包括在根据本发明的蒸气传感器内的其他组件包括局部覆盖件、电子显示器、和计算机可读储存器。
尽管未明确示出，但应当理解，根据本发明的蒸气传感器的各种电子组件均提供有足够的电能以便在使用期间发挥功能。
可选的保护性覆盖层或阻挡层可被设置为靠近第一或第二导电电极的至少一个。例如，在一个实施例中，覆盖层可被布置在第二导电电极顶部，使得第二导电电极的一区域仍然是可触及的，以用于与第二导电构件电触点的电接触。任何这种覆盖层应该不明显妨碍传感器元件的功能。例如，如果传感器元件被构造为使得所关注的被分析物必须穿过覆盖层以到达吸收性介电层，则覆盖层应该为对被分析物而言是可充分渗透的。
本发明的精选实施例
在第一实施例中，本发明提供了一种蒸气传感器，所述蒸气传感器包括：
电容相关特性型传感器元件，所述电容相关特性型传感器元件包括：
介电基底；
设置在所述介电基底上的第一导电电极，所述第一导电电极具有第一和第二末端；
第二导电电极；和
包括微孔材料的介电层，所述介电层设置在所述第一导电电极和所述第二导电电极之间并且与它们接触；
加热器电路元件，所述加热器电路元件具有第一和第二导电构件，其中所述第一和第二导电构件分别与所述第一导电电极的第一和第二末端可拨转中断地电导通；
电容相关特性型测量电路元件，所述电容相关特性型测量电路元件具有第一和第二导电构件，其中所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第一导电电极可拨转中断地电导通，并且其中所述电容相关特性型测量电路元件的第二导电构件与所述第二导电电极电导通；
至少一个开关构件，其中所述至少一个开关构件能够可拨转地中断所述加热器电路元件的第一和第二导电构件与所述第一导电电极的相应第一和第二末端之间的电导通，其中所述至少一个开关构件能够可拨转地中断所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第一导电电极之间的电导通。
在第二实施例中，本发明提供了根据第一实施例的蒸气传感器，其中所述至少一个开关构件能够同时可拨转地中断：
所述加热器电路元件的第一和第二导电构件与所述第一导电电极的相应第一和第二末端之间的可拨转中断的电导通；和
所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第二导电电极之间的可拨转中断的电导通。
在第三实施例中，本发明提供了根据第一或第二实施例的蒸气传感器，其中所述第二导电电极对于至少一种有机蒸气而言为可渗透的。
在第四实施例中，本发明提供了根据第一至第三实施例中的任何一个的蒸气传感器，其中所述第二导电电极包括干银墨。
在第五实施例中，本发明提供了根据第一至第三实施例中的任何一个的蒸气传感器，其中所述第二导电电极包括蒸气沉积的金属。
在第六实施例中，本发明提供了根据第一至第五实施例中的任何一个的蒸气传感器，其中所述微孔材料包括固有微孔聚合物。
在第七实施例中，本发明提供了根据第一至第六实施例中的任何一个的蒸气传感器，所述蒸气传感器还包括开关控制器，其中所述开关控制器与所述开关构件电导通并且控制所述开关的操作。
在第八实施例中，本发明提供了根据第一至第七实施例中的任何一个的蒸气传感器，所述蒸气传感器还包括靠近所述第一导电电极设置在所述介电基底上的温度传感器。
在第九实施例中，本发明提供了根据第八实施例的蒸气传感器，其中所述开关控制器与温度传感器电导通。
在第十实施例中，本发明提供了根据第一至第九实施例中的任何一个的蒸气传感器，其中所述第一和第二导电电极以及检测层各自接触所述基底。
在第十一实施例中，本发明提供了根据第一至第九实施例中的任何一个的蒸气传感器，其中所述第一和第二导电电极为平行的。
在第十二实施例中，本发明提供了根据第一至第十一实施例中的任何一个的蒸气传感器，其中所述电容相关特性包括电容。
在不脱离本发明的范围和精神的条件下，本领域的技术人员可对本发明进行各种修改和更改，并且应当理解，本发明不应不当地受限于本文所述的示例性实施例。

Claims (12)

1.一种蒸气传感器，包括：
电容相关特性型传感器元件，所述电容相关特性型传感器元件包括：
介电基底；
设置在所述介电基底上的第一导电电极，所述第一导电电极具有第一和第二末端；
第二导电电极；和
包括微孔材料的介电层，所述介电层设置在所述第一导电电极和所述第二导电电极之间并且与它们接触；
加热器电路元件，所述加热器电路元件具有第一和第二导电构件，其中所述第一和第二导电构件分别与所述第一导电电极的第一和第二末端可拨转中断地电导通；
电容相关特性型测量电路元件，所述电容相关特性型测量电路元件具有第一和第二导电构件，其中所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第一导电电极可拨转中断地电导通，并且其中所述电容相关特性型测量电路元件的第二导电构件与所述第二导电电极电导通；
至少一个开关构件，其中所述至少一个开关构件能够可拨转地中断所述加热器电路元件的第一和第二导电构件与所述第一导电电极的相应第一和第二末端之间的电导通，其中所述至少一个开关构件能够可拨转地中断所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第一导电电极之间的电导通。
2.根据权利要求1所述的蒸气传感器，其中所述至少一个开关构件能够同时可拨转地中断：
所述加热器电路元件的第一和第二导电构件与所述第一导电电极的相应第一和第二末端之间的可拨转中断的电导通；和
所述电容相关特性型测量电路元件的第一导电构件与所述第二导电电极之间的可拨转中断的电导通。
3.根据权利要求1或2所述的蒸气传感器，其中所述第二导电电极对于至少一种有机蒸气而言为可渗透的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蒸气传感器，其中所述第二导电电极包括干银墨。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的蒸气传感器，其中所述第二导电电极包括蒸气沉积的金属。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的蒸气传感器，其中所述微孔材料包括固有微孔聚合物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸气传感器，还包括开关控制器，其中所述开关控制器与所述开关构件电导通并且控制所述开关的操作。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的蒸气传感器，还包括靠近所述第一导电电极设置在所述介电基底上的温度传感器。
9.根据权利要求8所述的蒸气传感器，其中所述开关控制器与温度传感器电导通。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的蒸气传感器，其中所述第一和第二导电电极以及所述检测层各自接触所述基底。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的蒸气传感器，其中所述第一和第二导电电极为平行的。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的蒸气传感器，其中所述电容相关特性包括电容。
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WO (1) WO2012141958A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106062545A (zh) * 2014-02-27 2016-10-26 3M创新有限公司 低于环境温度的蒸汽传感器和使用方法
CN114729920A (zh) * 2019-10-29 2022-07-08 P.E.S.科技有限公司 土壤中挥发性有机化合物的分析系统

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9506888B2 (en) 2011-04-13 2016-11-29 3M Innovative Properties Company Vapor sensor including sensor element with integral heating
CN103492872B (zh) 2011-04-13 2016-04-06 3M创新有限公司 使用吸收性传感器元件的方法
JP5955379B2 (ja) 2011-04-13 2016-07-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 揮発性有機化合物の検出方法
WO2012170248A1 (en) 2011-06-08 2012-12-13 3M Innovative Properties Company Humidity sensor and sensor element therefor
US9658198B2 (en) 2011-12-13 2017-05-23 3M Innovative Properties Company Method for identification and quantitative determination of an unknown organic compound in a gaseous medium
JP6129304B2 (ja) 2012-05-29 2017-05-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 湿度センサ及びセンサ素子
CN104583763B (zh) 2012-06-25 2017-03-08 3M创新有限公司 传感器元件及其制备和使用方法
WO2014022155A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-06 3M Innovative Properties Company Portable electronic device and vapor sensor card
EP3048983B1 (en) 2013-09-26 2020-11-25 3M Innovative Properties Company Vapor sensor suitable for detecting alcoholic residue at a skin site
EP3111202B1 (en) 2014-02-27 2021-07-14 3M Innovative Properties Company Flexible sensor patch and method of using the same
US9780554B2 (en) * 2015-07-31 2017-10-03 Apple Inc. Moisture sensors

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296819A (en) * 1991-06-25 1994-03-22 Yamatake-Honeywell Co., Ltd. Polymer capacitative moisture sensitive device comprising heating means
CN1117196A (zh) * 1994-07-16 1996-02-21 东南大学 高性能无机薄膜型湿敏器件及其制作方法
US5511418A (en) * 1993-08-23 1996-04-30 Vaisala Oy Method for measurement of relative humidity, in particular in radiosondes, and humidity detectors that make use of the method
US6356087B1 (en) * 1997-07-11 2002-03-12 Mannesmann Vdo Ag System for determining relative air humidity
DE10041921A1 (de) * 2000-08-25 2002-03-21 Dornier Gmbh Stoffsensor
CN101815936A (zh) * 2007-10-05 2010-08-25 3M创新有限公司 包含微孔聚合物的有机化学传感器及使用方法

Family Cites Families (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3231534A1 (de) * 1982-08-25 1984-03-01 Endress Hauser Gmbh Co Taupunktmessgeraet
JPS59153159A (ja) 1983-02-21 1984-09-01 Hitachi Ltd ガス検出装置
JPS59206754A (ja) 1983-05-11 1984-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機分子検出素子
US5269175A (en) 1984-04-06 1993-12-14 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Sensor for investigating liquids
DE3519410A1 (de) 1985-05-30 1986-12-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Betriebsverfahren und sensor fuer gasanalyse
US4975249A (en) 1987-07-27 1990-12-04 Elliott Stanley B Optical and capacitance type, phase transition, humidity-responsive devices
JPH06281610A (ja) 1993-01-29 1994-10-07 Nok Corp 湿度センサ、アルコ−ルセンサまたはケトンセンサ
FR2718240B1 (fr) 1994-03-31 1996-06-21 Inst Nat Environnement Ind Procédé de caractérisation d'un mélange gazeux par oxydation catalytique.
ATE239224T1 (de) 1995-06-30 2003-05-15 Klaus Zuechner Messeinrichtung und verfahren zur bestimmung des wassergehaltes in einem gas
US6815211B1 (en) 1998-08-04 2004-11-09 Ntc Technology Oxygen monitoring methods and apparatus (I)
FI104654B (fi) 1996-12-13 2000-03-15 Vaisala Oyj Menetelmä polymeeripohjaisen kaasuanturin selektiivisyyden parantamiseksi
US6787047B1 (en) 1997-03-13 2004-09-07 Robert Bosch Gmbh Methods for manufacturing a microstructured sensor
DE69828803T2 (de) 1997-08-08 2006-01-05 Cyrano Sciences Inc., Pasadena Techniken und systeme zum nachweis von analyten
US7039446B2 (en) 2001-01-26 2006-05-02 Sensys Medical, Inc. Indirect measurement of tissue analytes through tissue properties
US6579690B1 (en) 1997-12-05 2003-06-17 Therasense, Inc. Blood analyte monitoring through subcutaneous measurement
US20020131897A1 (en) 2000-09-19 2002-09-19 James Samsoondar Apparatus of handling fluids
WO1999053287A2 (en) 1998-04-09 1999-10-21 California Institute Of Technology Electronic techniques for analyte detection
AU4208099A (en) 1998-05-27 1999-12-13 California Institute Of Technology Method of resolving analytes in a fluid
JP3638252B2 (ja) 1998-09-11 2005-04-13 松下電器産業株式会社 ガス種判別システム
DE69908602T2 (de) 1998-09-30 2004-06-03 Cygnus, Inc., Redwood City Verfahren und vorrichtung zum vorhersagen von physiologischen messwerten
US6596236B2 (en) 1999-01-15 2003-07-22 Advanced Technology Materials, Inc. Micro-machined thin film sensor arrays for the detection of H2 containing gases, and method of making and using the same
DE19907164C2 (de) 1999-02-19 2002-10-24 Micronas Gmbh Meßeinrichtung sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE60026309T2 (de) 1999-05-10 2006-12-14 California Institute Of Technology, Pasadena Verwendung eines räumlich-zeitlichen reaktionsverhaltens in sensor-arrays zur detektion von analyten in fluiden
US6165347A (en) 1999-05-12 2000-12-26 Industrial Scientific Corporation Method of identifying a gas
US6320388B1 (en) 1999-06-11 2001-11-20 Rae Systems, Inc. Multiple channel photo-ionization detector for simultaneous and selective measurement of volatile organic compound
AU5887100A (en) 1999-06-29 2001-01-31 Ut-Battelle, Llc Multi-modal analysis of micromechanical structures for sensing applications
GB0002081D0 (en) 2000-01-28 2000-03-22 Univ Cambridge Tech Atmospheric content detection
WO2001069186A1 (en) 2000-03-10 2001-09-20 Cyrano Sciences, Inc. Measuring and analyzing multi-dimensional sensory information for identification purposes
US6338266B1 (en) 2000-04-05 2002-01-15 Industrial Scientific Corporation Method of identifying a gas and associated apparatus
WO2001081890A2 (en) 2000-04-22 2001-11-01 M-Biotech, Inc. Hydrogel biosensor and biosensor-based health alarm system
US6539774B1 (en) 2000-11-10 2003-04-01 Hrl Laboratories, Llc Thin film metal hydride hydrogen sensor
JP4344486B2 (ja) 2001-03-09 2009-10-14 日本碍子株式会社 ガスセンサ
US7657292B2 (en) 2001-03-16 2010-02-02 Nellcor Puritan Bennett Llc Method for evaluating extracellular water concentration in tissue
US20020142478A1 (en) 2001-03-28 2002-10-03 Hiroyuki Wado Gas sensor and method of fabricating a gas sensor
WO2002093150A1 (en) 2001-05-17 2002-11-21 Siemens Vdo Automotive Corporation Capacitive fuel sensor
WO2003029800A2 (en) 2001-10-01 2003-04-10 Isis Innovation Limited Membrane-covered sensor for determining the concentration of oxygen and carbon dioxide
US7160690B2 (en) 2001-11-06 2007-01-09 Arete Associates Nitrate sensor
US6640626B2 (en) 2002-01-18 2003-11-04 Hitachi, Ltd. Method and system for identifying a type of gas
US20030166296A1 (en) 2002-03-01 2003-09-04 Morrison Roxane F. Chemical species analyzer
ATE482649T1 (de) 2002-03-22 2010-10-15 Animas Technologies Llc Leistungsverbesserung einer analytenüberwachungsvorrichtung
US7200495B2 (en) 2002-04-11 2007-04-03 The Charles Stark Draper Laboratory Method and apparatus for analyzing spatial and temporal processes of interaction
US7449146B2 (en) 2002-09-30 2008-11-11 3M Innovative Properties Company Colorimetric sensor
US6917885B2 (en) 2003-06-06 2005-07-12 Steris Inc. Method and apparatus for formulating and controlling chemical concentration in a gas mixture
US7373255B2 (en) 2003-06-06 2008-05-13 Biacore Ab Method and system for determination of molecular interaction parameters
GB0317557D0 (en) 2003-07-26 2003-08-27 Univ Manchester Microporous polymer material
US8369919B2 (en) 2003-08-01 2013-02-05 Dexcom, Inc. Systems and methods for processing sensor data
CN1321477C (zh) 2003-10-28 2007-06-13 比亚迪股份有限公司 锂离子二次电池
US7217354B2 (en) 2003-08-29 2007-05-15 Ut-Battelle, Llc Method and apparatus for detection of chemical vapors
US20050148003A1 (en) 2003-11-26 2005-07-07 Steven Keith Methods of correcting a luminescence value, and methods of determining a corrected analyte concentration
US8774886B2 (en) 2006-10-04 2014-07-08 Dexcom, Inc. Analyte sensor
US7228725B2 (en) 2004-01-27 2007-06-12 H2Scan Llc Thin film gas sensor configuration
US7680607B1 (en) 2004-05-13 2010-03-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy System and method for gas recognition by analysis of bispectrum functions
WO2005114700A2 (en) 2004-05-19 2005-12-01 Applera Corporation Expression quantification using mass spectrometry
EP1788930A1 (en) 2004-09-03 2007-05-30 Novo Nordisk A/S A method of calibrating a system for measuring the concentration of substances in body and an apparatus for exercising the method
US20090076360A1 (en) 2007-09-13 2009-03-19 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US7776269B2 (en) 2005-03-15 2010-08-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Capacitive based sensing of molecular adsorbates on the surface of single wall nanotubes
AU2005334780B2 (en) 2005-07-19 2011-10-20 Swiss Reinsurance Company Ltd. System and method for feed-back dynamic monitoring of damage coverage level in risk events
GB0517869D0 (en) 2005-09-02 2005-10-12 Univ Warwick Gas-sensing semiconductor devices
GB0518458D0 (en) 2005-09-09 2005-10-19 Boc Group Plc Arc welding
US7512431B2 (en) 2005-09-13 2009-03-31 Medtronic, Inc. Normalization method for a chronically implanted optical sensor
EP1968447A4 (en) 2005-11-21 2009-09-02 Nir Diagnostics Inc MODIFIED METHOD AND DEVICE FOR MEASURING ANALYTES
DE102005057214A1 (de) 2005-11-29 2007-06-14 Justus-Liebig-Universität Giessen Erfindung betreffend Gassensoren
US7556774B2 (en) 2005-12-21 2009-07-07 3M Innovative Properties Company Optochemical sensor and method of making the same
US8293340B2 (en) 2005-12-21 2012-10-23 3M Innovative Properties Company Plasma deposited microporous analyte detection layer
US20070299617A1 (en) 2006-06-27 2007-12-27 Willis John P Biofouling self-compensating biosensor
US7767143B2 (en) 2006-06-27 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Colorimetric sensors
US8067110B2 (en) 2006-09-11 2011-11-29 3M Innovative Properties Company Organic vapor sorbent protective device with thin-film indicator
US7952692B2 (en) 2006-12-12 2011-05-31 Orsense Ltd. Method and apparatus for determination of analyte concentration
DE102006060633A1 (de) 2006-12-21 2008-06-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Sensorelements und Sensorelement zur Bestimmung der Konzentration von Gaskomponenten in einem Gasgemisch
EP2150814A2 (en) 2007-05-10 2010-02-10 Glumetrics, Inc. Device and methods for calibrating analyte sensors
US7653497B2 (en) 2007-05-15 2010-01-26 Spectrasensors, Inc. Energy flow measurement in gas pipelines
CA2690355A1 (en) 2007-06-25 2008-12-31 Qinetiq Limited Preconcentrator device incorporating a polymer of intrinsic microporosity
FI120851B (fi) 2007-06-27 2010-03-31 Valtion Teknillinen Anturi kuluneen ajan ja kosteuden osoitukseen, menetelmä sen valmistamiseksi ja sen käyttö
US8378694B2 (en) 2007-10-05 2013-02-19 3M Innovative Properties Company Organic chemical sensor comprising plasma-deposited microporous layer, and method of making and using
WO2009053981A2 (en) 2007-10-23 2009-04-30 Technion Research And Development Foundation Ltd. Electronic nose device with sensors composed of nanowires of columnar discotic liquid crystals with low sensitivity to humidity
US7783442B2 (en) 2007-10-31 2010-08-24 Medtronic Minimed, Inc. System and methods for calibrating physiological characteristic sensors
IL189576A0 (en) 2008-02-18 2008-12-29 Technion Res & Dev Foundation Chemically sensitive field effect transistors for explosive detection
US7816681B2 (en) 2008-12-03 2010-10-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Capacitive gas sensor and method of fabricating the same
EP2376910A4 (en) 2008-12-23 2015-07-01 3M Innovative Properties Co ORGANIC CHEMICAL SENSOR WITH MICROPOROUS ORGANOSILICATE MATERIAL
KR200474377Y1 (ko) 2009-01-29 2014-09-12 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 유기 분석물의 광학적 검출을 위한 모니터
BRPI1006738A8 (pt) 2009-03-30 2019-01-29 3M Innovative Properties Co método e dispositivo optoeletrônico para monitoramento de um analito em uma atmosfera
JP5769703B2 (ja) 2009-05-22 2015-08-26 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多層比色センサ
CN103069269B (zh) 2010-06-15 2016-08-03 3M创新有限公司 可变电容传感器及其制造方法
JP2013542422A (ja) 2010-09-30 2013-11-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー センサー素子、その製造方法、及びそれを含むセンサー装置
JP5932806B2 (ja) 2010-09-30 2016-06-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー センサー素子、その製造方法、及びそれを含むセンサー装置
CN103492872B (zh) 2011-04-13 2016-04-06 3M创新有限公司 使用吸收性传感器元件的方法
KR101990015B1 (ko) 2011-04-13 2019-06-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 교정 정보를 포함하는 전자 디바이스 및 이를 이용하는 방법
US9506888B2 (en) 2011-04-13 2016-11-29 3M Innovative Properties Company Vapor sensor including sensor element with integral heating
JP5955379B2 (ja) 2011-04-13 2016-07-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 揮発性有機化合物の検出方法
WO2012170248A1 (en) 2011-06-08 2012-12-13 3M Innovative Properties Company Humidity sensor and sensor element therefor
US9244008B2 (en) 2011-06-16 2016-01-26 3M Innovative Properties Company Surface plasmon resonance sensor element and sensor including the same
US9658198B2 (en) 2011-12-13 2017-05-23 3M Innovative Properties Company Method for identification and quantitative determination of an unknown organic compound in a gaseous medium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296819A (en) * 1991-06-25 1994-03-22 Yamatake-Honeywell Co., Ltd. Polymer capacitative moisture sensitive device comprising heating means
US5511418A (en) * 1993-08-23 1996-04-30 Vaisala Oy Method for measurement of relative humidity, in particular in radiosondes, and humidity detectors that make use of the method
CN1117196A (zh) * 1994-07-16 1996-02-21 东南大学 高性能无机薄膜型湿敏器件及其制作方法
US6356087B1 (en) * 1997-07-11 2002-03-12 Mannesmann Vdo Ag System for determining relative air humidity
DE10041921A1 (de) * 2000-08-25 2002-03-21 Dornier Gmbh Stoffsensor
CN101815936A (zh) * 2007-10-05 2010-08-25 3M创新有限公司 包含微孔聚合物的有机化学传感器及使用方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106062545A (zh) * 2014-02-27 2016-10-26 3M创新有限公司 低于环境温度的蒸汽传感器和使用方法
US10161896B2 (en) 2014-02-27 2018-12-25 3M Innovative Properties Company Sub-ambient temperature vapor sensor and method of use
CN114729920A (zh) * 2019-10-29 2022-07-08 P.E.S.科技有限公司 土壤中挥发性有机化合物的分析系统

Also Published As

Publication number Publication date
US9506888B2 (en) 2016-11-29
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