CN107246895B - 一种用于植物大棚的多功能传感器 - Google Patents

一种用于植物大棚的多功能传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN107246895B
CN107246895B CN201710443491.0A CN201710443491A CN107246895B CN 107246895 B CN107246895 B CN 107246895B CN 201710443491 A CN201710443491 A CN 201710443491A CN 107246895 B CN107246895 B CN 107246895B
Authority
CN
China
Prior art keywords
material layer
groove
layer
sensor
detection material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710443491.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107246895A (zh
Inventor
黄晓敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Century Science And Environment Ecological Agriculture Research Institute
Original Assignee
Beijing Century Science And Environment Ecological Agriculture Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Century Science And Environment Ecological Agriculture Research Institute filed Critical Beijing Century Science And Environment Ecological Agriculture Research Institute
Priority to CN201710443491.0A priority Critical patent/CN107246895B/zh
Publication of CN107246895A publication Critical patent/CN107246895A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107246895B publication Critical patent/CN107246895B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

本发明提供了一种新型结构的用于植物大棚的多功能传感器，包括硅基板、硅基板内的槽、各个槽内分别设置气体敏感材料层、湿度敏感材料层、光探测材料层、紫外探测材料层、红外探测材料层，能够充分利用功能层材料，使得传感器的多样性和灵敏度得到很大的提升。

Description

一种用于植物大棚的多功能传感器
技术领域
本发明涉及一种传感器，具体涉及一种用于植物大棚的多功能传感器。
背景技术
通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域中，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量大量的物理量。主要的执行规则和结构模式：(1)多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成，可以用来同时测量多种参数。譬如，可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起制造成一种新的传感器，这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。(2)将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中，从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的，它们无论何时都工作在同一种条件下，所以很容易对系统误差进行补偿和校正。(3)借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例，它所表现出来的电容和电感是各不相同的。(4)在不同的激励条件下，同一个敏感元件将表现出来不同的特征。在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下，由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的千差万别有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样，其多功能特征可谓名副其实。
多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向，日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器，如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如，为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能够输出频率信号和数字信号。各种类型的仿生传感器是较热门的研究领域，而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑，多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器，譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一，这种传感器系统由PVDF材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉，美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功，其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。
目前对于植物大棚中所用到的传感器还处于研究起始阶段，需要很多新型的多功能传感器。
发明内容
本发明提供一种新型结构的基于用于植物大棚的多功能传感器，它能够充分利用功能层材料，使得传感器的多样性和灵敏度得到很大的提升。
本发明所采用的技术方案是：一种用于植物大棚的多功能传感器，其特征在于，包含：
硅基板，在所述硅基板通过激光开槽在硅基板内设置多个槽，所述槽内四壁具有绝缘层；
所述槽底部开设有穿衬底通孔，所述通孔四周形成绝缘层，然后形成有金属通孔电极；
各个所述槽内分别设置气体敏感材料层、湿度敏感材料层、光探测材料层、紫外探测材料层、红外探测材料层；
设置在各个材料层上的透明导电氧化物层，和所述透明导电氧化物层上的金属层，所述透明导电氧化物层和所述金属层通过刻蚀形成连接各个层上电极；
在硅基板未开设槽的区域形成连接各个上电极的探测电路，并且通过在未开设槽的区域开设穿衬底通孔连接背面的电极。
进一步地，所述金属通孔电极连接至一起共用电极。
进一步地，探测电路还包括选择单元，所述选择单元能够选择连接各个槽所对应的上电极。
进一步地，所述光探测材料层、红外探测材料层、紫外探测材料层的对应的槽上方还设置封装材料层。
进一步地，所述封装材料层不吸收光、紫外线或红外线。
进一步地，所述在硅基板未开设槽的区域还集成有温度传感器。
进一步地，所述探测电路包括薄膜晶体管。
进一步地，所述薄膜晶体管的源极连接至共用电极。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种新型结构的基于用于植物大棚的多功能传感器，包括硅基板、硅基板内的槽、各个槽内分别设置气体敏感材料层、湿度敏感材料层、光探测材料层、紫外探测材料层、红外探测材料层，能够充分利用功能层材料，使得传感器的多样性和灵敏度得到很大的提升。
附图说明
图1为本发明用于植物大棚的多功能传感器的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明提供一种新型结构的基于用于植物大棚的多功能传感器，它能够充分利用功能层材料，使得传感器的多样性和灵敏度得到很大的提升。
本发明所采用的技术方案是：一种用于植物大棚的多功能传感器，包含：
硅基板1，在所述硅基板1通过激光开槽2在硅基板1内设置多个槽2，所述槽2内四壁具有绝缘层4；
所述槽2底部开设有穿衬底通孔，所述通孔四周形成绝缘层4，然后形成有金属通孔电极3；
各个所述槽2内分别设置气体敏感材料层5、湿度敏感材料层5、光探测材料层5、紫外探测材料层5、红外探测材料层5；
设置在各个材料层5上的透明导电氧化物层(图中未示出)，和所述透明导电氧化物层上的金属层(图中未示出)，所述透明导电氧化物层和所述金属层通过刻蚀形成连接各个层上电极(图中未示出)；
在硅基板1未开设槽2的区域形成连接各个上电极的探测电路(图中未示出)，并且通过在未开设槽2的区域开设穿衬底通孔连接背面的电极。
进一步地，所述金属通孔电极3连接至一起共用电极。
进一步地，探测电路还包括选择单元，所述选择单元能够选择连接各个槽2所对应的上电极。
进一步地，所述光探测材料层5、红外探测材料层5、紫外探测材料层5的对应的槽2上方还设置封装材料层(图中未示出)。
进一步地，所述封装材料层不吸收光、紫外线或红外线。
进一步地，所述在硅基板1未开设槽2的区域还集成有温度传感器(图中未示出)。
进一步地，所述探测电路包括薄膜晶体管。
进一步地，所述薄膜晶体管的源极连接至共用电极。
本发明提供了一种新型结构的基于用于植物大棚的多功能传感器，包括硅基板、硅基板内的槽、各个槽内分别设置气体敏感材料层、湿度敏感材料层、光探测材料层、紫外探测材料层、红外探测材料层，能够充分利用功能层材料，使得传感器的多样性和灵敏度得到很大的提升。
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于植物大棚的多功能传感器，其特征在于，包含：
硅基板，在所述硅基板通过激光开槽在硅基板内设置多个槽，所述槽内四壁具有绝缘层；
所述槽底部开设有穿衬底通孔，所述通孔四周形成绝缘层，然后形成有金属通孔电极；
各个所述槽内分别设置气体敏感材料层、湿度敏感材料层、光探测材料层、紫外探测材料层、红外探测材料层；
设置在各个材料层上的透明导电氧化物层，和所述透明导电氧化物层上的金属层，所述透明导电氧化物层和所述金属层通过刻蚀形成连接各个层上电极；
在硅基板未开设槽的区域形成连接各个上电极的探测电路，并且通过在未开设槽的区域开设穿衬底通孔连接背面的电极；
所述金属通孔电极连接至一起共用电极；
探测电路还包括选择单元，所述选择单元能够选择连接各个槽所对应的上电极；
所述光探测材料层、红外探测材料层、紫外探测材料层的对应的槽上方还设置封装材料层；
所述封装材料层不吸收光、紫外线或红外线；
所述在硅基板未开设槽的区域还集成有温度传感器；
所述探测电路包括薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管的源极连接至共用电极。
CN201710443491.0A 2017-06-13 2017-06-13 一种用于植物大棚的多功能传感器 Expired - Fee Related CN107246895B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710443491.0A CN107246895B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 一种用于植物大棚的多功能传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710443491.0A CN107246895B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 一种用于植物大棚的多功能传感器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107246895A CN107246895A (zh) 2017-10-13
CN107246895B true CN107246895B (zh) 2020-07-03

Family

ID=60019130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710443491.0A Expired - Fee Related CN107246895B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 一种用于植物大棚的多功能传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107246895B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108195898B (zh) * 2017-12-25 2020-08-04 佛山市领能电子科技有限公司 一种气体传感和电容复合的电路板
CN108195885A (zh) * 2017-12-25 2018-06-22 佛山市车品匠汽车用品有限公司 一种硅衬底集成气体传感器
CN108195892B (zh) * 2018-04-20 2020-10-16 泰州镭昇光电科技有限公司 一种自供能柔性气体传感器
CN108195886B (zh) * 2018-04-20 2020-10-13 泰州市赛得机电设备有限公司 一种柔性气体传感器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003902836A0 (en) * 2003-06-06 2003-06-26 M.B.T.L. Limited Environmental sensor
EP2623969B1 (en) * 2012-01-31 2014-05-14 Nxp B.V. Integrated circuit and manufacturing method
CN103675048B (zh) * 2013-11-18 2016-02-24 西安交通大学 一种基于mems的金属氧化物气体传感器及制备工艺
CN105084296B (zh) * 2014-04-25 2017-02-08 无锡华润上华半导体有限公司 Mems电容式压力传感器的制作方法
CN106198631B (zh) * 2016-06-27 2019-09-24 京东方科技集团股份有限公司 一种半导体氢气传感器及其制作方法
CN106082102B (zh) * 2016-07-12 2017-12-15 上海申矽凌微电子科技有限公司 集成温度湿度气体传感的传感器电路制造方法及传感器
CN106556628A (zh) * 2016-11-28 2017-04-05 重庆大学 一种基于多孔衬底的电阻式no2气体传感器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107246895A (zh) 2017-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107246895B (zh) 一种用于植物大棚的多功能传感器
KR102051238B1 (ko) 용량성 doe 무결성 모니터
US10209830B2 (en) Electronic device having direction-dependent strain elements
US10006820B2 (en) Magnetic interference avoidance in resistive sensors
CN107089640B (zh) 一种mems芯片及制备方法
CN100453989C (zh) 阵列压电传感器
JP2007192802A (ja) 圧力および温度検出素子
CN104034454A (zh) 一种用于多物理量测量的传感器芯片及其制备方法
US10309846B2 (en) Magnetic field cancellation for strain sensors
CN203940940U (zh) 一种用于多物理量测量的传感器芯片
CN103344374A (zh) 隐藏式mems压力传感器敏感芯片及其制作方法
CN106979839A (zh) 具有可变感测间隙的压力传感器
Liu et al. A novel capacitive pressure sensor based on non-coplanar comb electrodes
CN108814769A (zh) 传感器、系统、压力检测电路、方法和电子皮肤
CN108828265B (zh) 一种电容式微机械加速度传感器
CN208667085U (zh) 集成传感器mems芯片及电子设备
JP2005233939A (ja) デジタル出力を持つ圧力センサ、その製造方法及びそのセンシング方法
TW202022335A (zh) 多軸力量感測器
JP2014089183A (ja) 圧力センサ
CN104951144A (zh) 基于震动吸收的三维多点式触摸屏及其控制方法
JP2577038B2 (ja) 圧力センサ
CN104978095A (zh) 一种三维多点式触摸屏及其控制方法
CN104978073A (zh) 感应式触摸屏及其控制方法
RU2694788C1 (ru) Чувствительный элемент преобразователя магнитного поля
CN208667087U (zh) 集成传感器mems芯片及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200424

Address after: 100000 5 / F, building 7, No. 17, Jingsheng South 4th Street, Jinqiao Science and technology industrial base, Tongzhou Park, Zhongguancun Science and Technology Park, Tongzhou District, Beijing

Applicant after: Beijing Century Science and Environment Ecological Agriculture Research Institute

Address before: 528000, No. 8, block 6, Times Square, Leping Town, Sanshui Town, Guangdong, Foshan

Applicant before: Huang Xiaomin

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200703

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee