CN109696205A - 一种温湿度传感器 - Google Patents

一种温湿度传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN109696205A
CN109696205A CN201710992259.2A CN201710992259A CN109696205A CN 109696205 A CN109696205 A CN 109696205A CN 201710992259 A CN201710992259 A CN 201710992259A CN 109696205 A CN109696205 A CN 109696205A
Authority
CN
China
Prior art keywords
humidity
temperature
sensing unit
unit
liner plate
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.)
Withdrawn
Application number
CN201710992259.2A
Other languages
English (en)
Inventor
陈冲
曹政
余凌飞
潘天峰
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.)
Nanjing Open Eye Uav Technology Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Open Eye Uav Technology Co Ltd
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 Nanjing Open Eye Uav Technology Co Ltd filed Critical Nanjing Open Eye Uav Technology Co Ltd
Priority to CN201710992259.2A priority Critical patent/CN109696205A/zh
Publication of CN109696205A publication Critical patent/CN109696205A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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 Electric Means (AREA)

Abstract

本发明提供一种温湿度传感器，包括衬板，衬板上设有温度敏感单元、湿度敏感单元；所述湿度敏感单元位于温度敏感单元上方；所述温度敏感单元、湿度敏感单元之间设有导热介质；所述温度敏感单元、湿度敏感单元分别通过焊盘固定于衬板。所述湿度敏感单元包括上电极、下电极，以及上、下电极之间的感湿介质；所述上电极为网状微孔结构；所述下电极与导热介质接触。所述导热介质为导热硅胶片或导热陶瓷绝缘片。所述温度敏感单元、湿度敏感单元均通过第一焊盘和第二焊盘固定于衬板。本发明将温度敏感单元产生的热量传递给湿度敏感单元，以解决湿度敏感单元的结露问题，免去了传统传感器设置的加热结构，缩小了温湿度传感器的体积，降低了生产成本。

Description

一种温湿度传感器
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种温湿度传感器。
背景技术
温度和湿度测量在工农业以及日常生活中有着极其广泛的应用，也是研究气象状况、环境舒适度不可或缺的一个因素。温度传感器主要采用热敏电阻，湿度传感器主要采用电容原理实现检测。早期的温湿度测量系统采用单独设计的温度传感器和湿度传感器，这样造成测量系统体积偏大，兼容性差。
随着CMOS技术发展，陆续推出了温湿度一体的集成化温湿度传感器，使得传感器体积进一步缩小，测量系统的体积也进一步缩小。但是在某些特殊应用场合，比如气象探空、冷库冷链等环境中，温度会比较低，气象探空场合下温度最低会达到零下八十度以下，且湿度多处于高湿状态。在这种极端环境下，由于电容式湿度传感器的自身构造特点，湿度传感器表面容易产生结露现象，使得测量误差增大，响应速度降低，甚至造成湿度传感器失效。随着MEMS技术的发展，为解决湿度传感器结露问题，目前普遍采用的方法是在湿度传感器底部或四周增加加热丝，对湿度传感器进行加热以使其水分挥发，但加热湿度传感器的同时会造成温度传感器对环境温度测量不准，传感器体积增大等不足。增加专门的加热丝还需要引出单独的焊盘，增加了传感器的工艺制造难度和制造成本，同时也降低了温湿度传感器的可靠性和抗干扰能力。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种温湿度传感器，解决湿度传感器结露问题的同时不增加传感器的工艺制造难度和制造成本。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种温湿度传感器，包括衬板，衬板上设有温度敏感单元、湿度敏感单元、毛细管换热网；所述毛细管换热网设置于衬板上方；所述温度敏感单元、湿度敏感单元分别设置于毛细管换热网的上方；所述毛细管换热网包括位于温度敏感单元一侧的蒸发段、位于湿度敏感单元一侧的冷凝段，以及分别与蒸发段和冷凝段连通的毛细管；所述毛细管换热网内设有换热介质。
进一步的，所述换热介质为水。
进一步的，所述湿度敏感单元包括上电极、下电极，以及上、下电极之间的感湿介质；所述上电极为网状微孔结构；所述下电极与毛细管接触。
进一步的，所述感湿介质采用高分子材料。
进一步的，所述所述温度敏感单元、湿度敏感单元通过共用焊盘固定于衬板。
有益效果：1、通过设置毛细管换热网，将温度敏感单元产生的热量传递给湿度敏感单元，以解决湿度敏感单元的结露问题，免去了传统传感器设置的加热结构，缩小了温湿度传感器的体积，同时降低了生产成本。
2、温度传感器和湿度传感器公用焊盘，减少了传感器焊盘的数量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中标号：1、衬底；2、温度敏感单元；3、湿度敏感单元；4、毛细管换热网；4.1、毛细管；4.2、冷凝段；4.3、蒸发段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构及工作过程做进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种温湿度传感器，包括衬板1，衬板1上设有温度敏感单元2、湿度敏感单元3、毛细管换热网4；所述毛细管换热网4设置于衬板1上方；所述温度敏感单元2、湿度敏感单元3分别设置于毛细管换热网4的上方；所述毛细管换热网4包括位于温度敏感单元2一侧的蒸发段4.3、位于湿度敏感单元3一侧的冷凝段4.2，以及分别与蒸发段4.3和冷凝段4.2连通的毛细管4.1；所述毛细管换热网4内设有换热介质水。
湿度敏感单元包括上电极、下电极，以及上、下电极之间的感湿介质；所述上电极为网状微孔结构，外界空气通过微孔与上电极接触；所述下电极与毛细管4.1接触。
衬板1采用陶瓷衬板或蓝宝石衬板，厚度为0.1-0.5mm。焊盘选用Pt、Cr或Au中的任一种。感湿介质选用聚亚酰胺或聚苯乙烯。本发明采用传统的磁控溅射、刻蚀成型、悬涂等成熟工艺进行加工。
本发明的工作原理为：在热敏电阻的两端施加电压，通过测量热敏电阻的阻值变化来检测被测环境的温度，同时通过热敏电阻的发热，对湿度敏感单元进行加热除湿。湿度敏感单元通过感湿介质吸收和排出被测环境中的水分，导致电容的介电常数发生变化，引起湿度电容的变化检测出被测环境的湿度。热敏电阻产生的热量自毛细管网蒸发段不断地被带向冷凝段，冷凝段将热量传递给湿度敏感单元，从而实现温度敏感单元对湿度敏感单元的加热过程。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种温湿度传感器，其特征在于，包括衬板(1)，衬板(1)上设有温度敏感单元(2)、湿度敏感单元(3)、毛细管换热网(4)；所述毛细管换热网(4)设置于衬板(1)上方；所述温度敏感单元(2)、湿度敏感单元(3)分别设置于毛细管换热网(4)的上方；所述毛细管换热网(4)包括位于温度敏感单元(2)一侧的蒸发段(4.3)、位于湿度敏感单元(3)一侧的冷凝段(4.2)，以及分别与蒸发段(4.3)和冷凝段(4.2)连通的毛细管(4.1)；所述毛细管换热网(4)内设有换热介质。
2.根据权利要求1所述的一种温湿度传感器，其特征在于，所述换热介质为水。
3.根据权利要求1所述的一种温湿度传感器，其特征在于，所述湿度敏感单元(3)包括上电极、下电极，以及上、下电极之间的感湿介质；所述上电极为网状微孔结构；所述下电极与毛细管(4.1)接触。
4.根据权利要求3所述的一种温湿度传感器，其特征在于，所述感湿介质采用高分子材料。
5.根据权利要求1所述的一种温湿度传感器，其特征在于，所述所述温度敏感单元(2)、湿度敏感单元(3)通过共用焊盘固定于衬板(1)。
CN201710992259.2A 2017-10-23 2017-10-23 一种温湿度传感器 Withdrawn CN109696205A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710992259.2A CN109696205A (zh) 2017-10-23 2017-10-23 一种温湿度传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710992259.2A CN109696205A (zh) 2017-10-23 2017-10-23 一种温湿度传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109696205A true CN109696205A (zh) 2019-04-30

Family

ID=66226729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710992259.2A Withdrawn CN109696205A (zh) 2017-10-23 2017-10-23 一种温湿度传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109696205A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020136664A1 (en) * 1999-12-13 2002-09-26 Lee Don Hee Absolute humidity sensor
CN2674346Y (zh) * 2003-12-16 2005-01-26 汤铁 一种空调控制调节装置
CN1828153A (zh) * 2005-12-21 2006-09-06 广东科龙电器股份有限公司 一种自适式超低温制冷空调器
CN101936580A (zh) * 2010-10-18 2011-01-05 郑州中南科莱空调设备有限公司 毛细管网末端水源热泵中央空调系统
CN201827984U (zh) * 2010-10-18 2011-05-11 郑州中南科莱空调设备有限公司 毛细管网末端水源热泵中央空调系统
CN102401520A (zh) * 2011-10-24 2012-04-04 江苏春兰空调设备有限公司 一种具有智能除霜功能的除湿机
CN103698367A (zh) * 2013-11-27 2014-04-02 北京长峰微电科技有限公司 一种加热式湿度传感器及其制作方法
CN204388292U (zh) * 2015-01-07 2015-06-10 成都理工大学 氡室恒温恒湿自动控制装置
CN204535273U (zh) * 2015-02-09 2015-08-05 浙江星星家电股份有限公司 一种具备冷藏和阴凉双模式储存的药品柜控制系统
CN104990225A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 上海意利法暖通科技有限公司 一种毛细管系统控制器
CN204963033U (zh) * 2015-09-24 2016-01-13 苏州工业园区宅艺智能科技有限公司 一种家用供冷/暖的辐射式中央空调及新风系统
CN206540576U (zh) * 2017-03-09 2017-10-03 宝力马（苏州）传感技术有限公司 一种温湿度传感器

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020136664A1 (en) * 1999-12-13 2002-09-26 Lee Don Hee Absolute humidity sensor
CN2674346Y (zh) * 2003-12-16 2005-01-26 汤铁 一种空调控制调节装置
CN1828153A (zh) * 2005-12-21 2006-09-06 广东科龙电器股份有限公司 一种自适式超低温制冷空调器
CN101936580A (zh) * 2010-10-18 2011-01-05 郑州中南科莱空调设备有限公司 毛细管网末端水源热泵中央空调系统
CN201827984U (zh) * 2010-10-18 2011-05-11 郑州中南科莱空调设备有限公司 毛细管网末端水源热泵中央空调系统
CN102401520A (zh) * 2011-10-24 2012-04-04 江苏春兰空调设备有限公司 一种具有智能除霜功能的除湿机
CN103698367A (zh) * 2013-11-27 2014-04-02 北京长峰微电科技有限公司 一种加热式湿度传感器及其制作方法
CN204388292U (zh) * 2015-01-07 2015-06-10 成都理工大学 氡室恒温恒湿自动控制装置
CN204535273U (zh) * 2015-02-09 2015-08-05 浙江星星家电股份有限公司 一种具备冷藏和阴凉双模式储存的药品柜控制系统
CN104990225A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 上海意利法暖通科技有限公司 一种毛细管系统控制器
CN204963033U (zh) * 2015-09-24 2016-01-13 苏州工业园区宅艺智能科技有限公司 一种家用供冷/暖的辐射式中央空调及新风系统
CN206540576U (zh) * 2017-03-09 2017-10-03 宝力马（苏州）传感技术有限公司 一种温湿度传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101532975B (zh) 一种恒温测量式微型湿度传感器和制作方法
CN101620197B (zh) 一种快速响应的cmos相对湿度传感器
CN105928567B (zh) 集成温湿度传感器的硅基气体敏感芯片及其制作方法
CN102590450B (zh) 基于mems技术的阵列式气味检测元件
US9995593B2 (en) Method for operating a sensor array
CN1203312C (zh) 电容式相对湿度传感器
CN104634833A (zh) Mems电容式相对湿度传感器及其制备方法
CN102243199A (zh) 快速响应的微电子机械系统相对湿度传感器
CN106770460A (zh) 一种基于双制冷双敏感面的露点传感装置
CN108918673A (zh) 一种具有微加热功能的声表面波湿度传感器
CN107255653A (zh) 一种基于双通道的露点测量方法
CN106568804A (zh) 一种基于双空气干球温度的空气湿度检测方法
CN109696255A (zh) 一种温湿度传感器
CN206540576U (zh) 一种温湿度传感器
CN1210565C (zh) 微型湿度传感器
CN201203591Y (zh) 有热净化功能的低功耗热隔离双模块集成湿度传感器芯片
CN109696205A (zh) 一种温湿度传感器
CN106768050B (zh) 一种单芯片高精度温湿度传感器
CN110686793B (zh) 一种高通量检测昆虫过冷却点系统以及检测方法
CN206649372U (zh) 一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置
CN104569048A (zh) 一种空气湿度测量装置
CN101782410A (zh) 一种微机电系统热式流量计
CN206362484U (zh) 一种气压传感器
CN105783993B (zh) 集成温度相对湿度传感器
CN104950963A (zh) 一种控制精度高的温度控制装置

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190430

WW01 Invention patent application withdrawn after publication