CN219715306U - 电容式湿度传感器和湿度检测设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电容式湿度传感器和湿度检测设备，电容式湿度传感器包括电容式湿度检测结构、工作模式切换开关、参考电容单元和检测电路，电容式湿度检测结构连接驱动电压端和检测电路，工作模式切换开关连接驱动电压端和参考电容单元，参考电容单元连接检测电路，检测电路与电压输出端连接。在工作模式下，工作模式切换开关切换至参考电容单元中的工作参考电容与驱动电压端连接；在校准模式下，工作模式切换开关切换至参考电容单元中的标定参考电容与驱动电压端连接，可以根据电容式湿度传感器的输出电压进行老化分析以及修正偏差，提升电容式湿度传感器的长期检测精度，无需频繁进行传感器更换，有效降低使用成本。
Description
技术领域
本申请涉及湿度检测技术领域，特别是涉及一种电容式湿度传感器和湿度检测设备。
背景技术
湿度传感器又叫相对湿度(Relative Humidity，RH)传感器，是具有开放腔的专用传感器，用于测量空气中的水蒸气。根据结构的不同，湿度传感器可分为电阻式湿度传感器和电容式湿度传感器。无论是哪一种类型的湿度传感器，其暴露在外的传感元件会随着时间的推移而老化，潮湿的空气和环境中的挥发性有机化合物，如沉积在传感器材料上的苯或乙二醇，将导致湿度传感器的精度偏离其规格，从而需要进行传感器更换，增加了使用成本。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可降低使用成本的电容式湿度传感器和湿度检测设备。
一种电容式湿度传感器，包括电容式湿度检测结构、工作模式切换开关、参考电容单元和检测电路，所述电容式湿度检测结构连接驱动电压端和所述检测电路，所述工作模式切换开关连接所述驱动电压端和所述参考电容单元，所述参考电容单元连接所述检测电路，所述检测电路与电压输出端连接；
所述参考电容单元包括工作参考电容和两个或两个以上的标定参考电容；在工作模式下，所述工作模式切换开关切换至所述参考电容单元中的工作参考电容与所述驱动电压端连接；在校准模式下，所述工作模式切换开关切换至所述参考电容单元中的标定参考电容与所述驱动电压端连接。
在其中一个实施例中，所述驱动电压端包括第一驱动电压端和第二驱动电压端，所述第一驱动电压端用于接收第一类型驱动电压，所述第二驱动电压端用于接收第二类型驱动电压；所述参考电容单元包括第一参考电容单元、第二参考电容单元和第三参考电容单元，所述工作模式切换开关包括第一切换开关和第二切换开关；
所述电容式湿度检测结构连接所述第一驱动电压端和所述检测电路，所述第一切换开关连接所述第一驱动电压端和所述第一参考电容单元，所述第一参考电容单元连接所述检测电路；所述第二切换开关连接所述第二驱动电压端、所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元，所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元连接所述检测电路。
在其中一个实施例中，所述第一参考电容单元、所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元中标定参考电容的数量相同。
在其中一个实施例中，所述检测电路包括第一放大单元和第二放大单元，所述第一放大单元连接所述电容式湿度检测结构、所述第一参考电容单元、所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元，所述第二放大单元连接所述第一放大单元与所述电压输出端。
在其中一个实施例中，所述第一放大单元包括第一放大器、第一反馈电容和第二反馈电容；
所述第一放大器的同相输入端连接所述电容式湿度检测结构和所述第二参考电容单元，所述第一放大器的反相输入端连接所述第一参考电容单元和所述第三参考电容单元，所述第一反馈电容的一端连接所述第一放大器的同相输入端，所述第一反馈电容的另一端连接所述第一放大器的正输出端，所述第二反馈电容的一端连接所述第一放大器的反相输入端，所述第二反馈电容的另一端连接所述第一放大器的负输出端；所述第一放大器的正输出端和负输出端连接所述第二放大单元。
在其中一个实施例中，所述第二放大单元包括第二放大器，所述第二放大器的同相输入端连接所述第一放大器的正输出端，所述第二放大器的反相输入端连接所述第一放大器的负输出端，所述第二放大器的正输出端与负输出端连接所述电压输出端。
在其中一个实施例中，所述工作参考电容和所述标定参考电容均一端连接所述工作模式切换开关对应的开关端口，另一端连接所述检测电路；在校准模式下，所述工作模式切换开关依次切换各所述标定参考电容与所述驱动电压端连接。
在其中一个实施例中，各所述标定参考电容的电容参数，分别设置为所述标定参考电容的电容值在对应的所述电容参数的调节下与对应特定温湿度下所述电容式湿度检测结构的电容值相等。
在其中一个实施例中，所述参考电容单元中的工作参考电容为MIM电容或PIP电容，所述参考电容单元中的标定参考电容为MIM电容或PIP电容。
一种湿度检测设备，包括控制装置和上述的电容式湿度传感器。
上述电容式湿度传感器和湿度检测设备，在电容式湿度传感器设置工作模式切换开关和参考电容单元，在工作模式下参考电容单元中的工作参考电容与驱动电压端连接，可根据电容式湿度传感器的输出电压进行相对湿度检测；在校准模式下参考电容单元中的标定参考电容与驱动电压端连接，可以根据电容式湿度传感器的输出电压进行老化分析以及修正偏差，提升电容式湿度传感器的长期检测精度，无需频繁进行传感器更换，有效降低使用成本。
附图说明
图1为一个实施例中电容式湿度传感器的结构框图；
图2为一个实施例中电容式湿度传感器的结构原理图；
图3为一个实施例中电容式湿度传感器的校准示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电容式湿度传感器，包括电容式湿度检测结构CSEN、工作模式切换开关110、参考电容单元120和检测电路130，电容式湿度检测结构CSEN连接驱动电压端和检测电路130，工作模式切换开关110连接驱动电压端和参考电容单元120，参考电容单元120连接检测电路130，检测电路130与电压输出端连接。参考电容单元120包括工作参考电容和两个或两个以上的标定参考电容；在工作模式下，工作模式切换开关110切换至参考电容单元120中的工作参考电容与驱动电压端连接；在校准模式下，工作模式切换开关110切换至参考电容单元120中的标定参考电容与驱动电压端连接。
其中，电容式湿度检测结构CSEN具有检测电极以及位于检测电极之间的湿敏材料，湿敏材料的介电常数随相对湿度的变化而变化，因此，通过检测电极检测电容值，可测量相对湿度。电容式湿度检测结构CSEN可以和检测电路130集成为单芯片，也可以是和检测电路130分立作为双芯片。检测电路130将电容式湿度检测结构CSEN的电容变化量转化为电压变化量。驱动电压端用于接入电容式湿度传感器的驱动电压，电压输出端用于输出电容式湿度传感器的输出电压VOUT，输出电压VOUT正比于(CSEN-CREF)/CF*G_trim，CSEN为电容式湿度检测结构的电容值，CREF为电容式湿度传感器中接入电路的参考电容的电容值，CF为电容式湿度传感器中反馈电容的电容值，G_trim为放大倍率。
具体地，可通过控制装置发送工作模式切换指令至工作模式切换开关110，从而切换电容式湿度传感器的模式。在工作模式下，参考电容单元120中的工作参考电容CREF1接入电路，工作参考电容CREF1为相对湿度检测用的参考电容，将电容式湿度检测结构CSEN的电容值与工作参考电容CREF1的电容值相减，相减的结果再乘以放大倍率G_Trim，可以代表0％-100％间的某个相对湿度。结合前述所述，在工作模式下，输出电压VOUT正比于(CSEN-CREF1)/CF*G_trim，因此，通过对输出电压VOUT进行一定的处理，可以获得0％-100％间的某个相对湿度。工作参考电容CREF1的具体类型并不唯一，可以是MIM(metal insulator metal，金属-绝缘体-金属)电容或PIP(polysilicon insulator polysilicon，多晶硅-绝缘体-多晶硅)电容。工作参考电容CREF1可以是分立于检测电路130之外，也可以是集成于检测电路130中，和检测电路130一起采用CMOS标准工艺制作。在校准模式下，参考电容单元120中的标定参考电容接入电路，标定参考电容用于检测电容式湿度检测结构CSEN的老化程度，标定参考电容的数量可以是两个或两个以上，例如可包括标定参考电容CREF2、标定参考电容CREF3、标定参考电容CREF4等，具体数量可根据实际采用的湿敏材料的线性度进行调整。工作模式切换开关110依次切换各标定参考电容与驱动电压端连接。标定参考电容的具体类型并不唯一，可以是MIM电容或PIP电容。标定参考电容可以是分立于检测电路130之外，也可以是集成于检测电路130中，和检测电路130一起采用CMOS标准工艺制作。
在一个实施例中，工作参考电容CREF1和标定参考电容均一端连接工作模式切换开关110对应的开关端口，另一端连接检测电路130；在校准模式下，工作模式切换开关110依次切换各标定参考电容与驱动电压端连接。
具体地，对于工作参考电容CREF1，在出厂前的校准时，会分别在不同特定温湿度下(比如25℃、RH＝50％；25℃、RH＝5％；25℃、RH＝95％)，采集电容式湿度传感器的输出电压VOUT的数值，计算获得电容参数Offset Trim和放大倍率G_Trim，并储存于非易失性内存中。其中，电容参数Offset Trim是用于调节参考电容的电容值的参数。具体地，参考电容由若干电容构成的阵列和相应的开关组成，基于电容参数Offset Trim调节各开关打开或关闭，从而调节参考电容的电容值。针对工作参考电容CREF1，在出厂前的校准时，通过计算获得了工作参考电容CREF1的电容参数Offset Trim并储存于非易失性内存中。电容式湿度传感器出厂后，切换至工作模式的同时，电容参数Offset Trim切换至工作参考电容CREF1的电容参数Offset Trim，这样，参考电容单元120中的工作参考电容CREF1接入电路的同时，工作参考电容CREF1被调节至对应的电容值。另外，无论是在出厂前校准时，还是在出厂后切换至校准模式时，均可以通过恒温恒湿设备实现特定的温湿度环境。
对于标定参考电容，在出厂前的校准时，会在特定温湿度下调整电容参数OffsetTrim的数值，使得当下电容式湿度传感器的输出电压VOUT为0V，即使得标定参考电容的电容值在对应的电容参数Offset Trim的调节下与特定温湿度下电容式湿度检测结构CSEN的电容值相等，并将该电容参数Offset Trim的值储存于非易失性内存中。
具体地，如图2所示，以标定参考电容包括标定参考电容CREF2、标定参考电容CREF3为例，对于标定参考电容CREF2，在出厂前的校准时，会在特定温湿度下(比如25℃、RH＝95％)，通过调整电容参数Offset Trim的数值，使得当下电容式湿度传感器的输出电压VOUT为0V，即使得标定参考电容CREF2的电容值在对应的电容参数Offset Trim的调节下等于在25℃、RH＝95％时电容式湿度检测结构CSEN的电容值，并将该电容参数Offset Trim的值储存于非易失性内存中。对于标定参考电容CREF3，在出厂前的校准时，会在特定温湿度下(比如25℃、RH＝5％)，通过调整电容参数Offset Trim的数值，使得当下电容式湿度传感器的输出电压VOUT为0V，即使得标定参考电容CREF3的电容值在对应的电容参数Offset Trim的调节下等于在25℃、RH＝5％时电容式湿度检测结构CSEN的电容值，并将该电容参数Offset Trim的值储存于非易失性内存中。若湿敏材料的线性度较好，即，电容式湿度检测结构CSEN与相对湿度间的关系线性度较好，则如图3所示，通过标定参考电容CREF2和标定参考电容CREF3的电容值的连线所形成的直线可以用于表示在25℃下电容式湿度检测结构CSEN的电容值与相对湿度的对应关系，并存储于非易失性内存中作为出厂前校准线。
可以理解，若电容式湿度检测结构CSEN与相对湿度间的关系并非线性，还可多设定几个不同相对湿度下的标定参考电容CREF4、CREF5等。通过多个标定参考电容的电容值的连线所形成的曲线以用于表示在25℃下电容式湿度检测结构CSEN的电容值与相对湿度的对应关系。另外，可以理解，还可以改变温度，获得其他温度(例如，30℃)在不同相对湿度下多个电容参数Offset Trim的数值，即，获得其他温度在不同相对湿度下多个标定参考电容的电容值，通过该温度下多个标定参考电容的电容值的连线所形成的直线或曲线可以用于表示该温度下电容式湿度检测结构CSEN的电容值与相对湿度的对应关系。
电容式湿度传感器的工作模式可以进行被动切换或主动切换，在正常的工作模式下，接入电路的参考电容为工作参考电容CREF1，在校准模式下，会依序切换标定参考电容CREF2、标定参考电容CREF3、标定参考电容CREF4等，并读取电容式湿度传感器的输出电压VOUT的值。
例如，控制装置可以是在接收到操作人员的校准指令时，发送工作模式切换指令至工作模式切换开关110使电容式湿度传感器进入校准模式，依次切换各标定参考电容接入电路；控制装置也可以是通过内部设计的定时校准电路进行计时，实现定时发送工作模式切换指令至工作模式切换开关110使电容式湿度传感器进入校准模式，依次切换各标定参考电容接入电路。
进一步地，控制装置获取校准模式下各标定参考电容接入电路时电容式湿度传感器的输出电压VOUT的值，若输出电压VOUT的值为零，则表明电容式湿度检测结构CSEN未老化，若输出电压VOUT的值中一个或多个不为零，则表明电容式湿度检测结构CSEN在某一个或多个特定温湿度下的电容值，与出厂时在该温湿度下的电容值不等，电容式湿度检测结构CSEN存在一定的老化。
如图3所示，当电容式湿度检测结构CSEN存在一定的老化时，用户端测量数值偏移出厂前保存的校准线。可以根据偏移程度决定是否进行修正，以及通过修正把测量数值修回到出厂前校准线上。可以理解，电容式湿度传感器的修正方式可根据实际需要进行选择。例如，如图3中虚线所示，通过用户端测量数值向坐标系的横轴做垂线，与校准线相交所得的电容值为C1，再通过用户端测量数值向坐标系的纵轴做垂线，与校准线相交所得的电容值为C2，在C1至C2的范围内，将测量数值修回到出厂前校准线上(例如，如图3中箭头所示)。
电容式湿度传感器的长期漂移通常为每年0.25％至0.5％的相对湿度左右。尽管与电阻式湿度传感器相比，这种漂移非常小(电阻式湿度传感器每年大约1％的相对湿度)，但在10年内，电容式湿度传感器仍然可能具有相当于5％的相对湿度变化，并成为一个重要的误差源，对运行时间超过10年的电子产品、汽车等具有一定的影响。
上述电容式湿度传感器，在工作模式下参考电容单元120中的工作参考电容与驱动电压端连接，可根据电容式湿度传感器的输出电压进行相对湿度检测；在校准模式下参考电容单元120中的标定参考电容与驱动电压端连接，可以根据电容式湿度传感器的输出电压进行分析判断电容式湿度检测结构CSEN是否老化，并在存在一定的老化时修正偏差，提升电容式湿度传感器的长期检测精度，无需频繁进行传感器更换，有效降低使用成本。
可以理解，参考电容单元120的具体数量和连接关系并不是唯一的，在一个实施例中，驱动电压端包括第一驱动电压端和第二驱动电压端，第一驱动电压端用于接收第一类型驱动电压，第二驱动电压端用于接收第二类型驱动电压。如图2所示，工作模式切换开关110包括第一切换开关112和第二切换开关114；参考电容单元120包括第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126。
电容式湿度检测结构CSEN连接第一驱动电压端和检测电路130，第一切换开关112连接第一驱动电压端和第一参考电容单元122，第一参考电容单元122连接检测电路130；第二切换开关114连接第二驱动电压端、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126，第二参考电容单元124和第三参考电容单元126连接检测电路130。其中，第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126中均包含工作参考电容CREF1和标定参考电容，本实施例中，第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126中标定参考电容的数量相同。例如，如图2所示，第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126均包括标定参考电容CREF2和标定参考电容CREF3。
第一类型驱动电压和第二类型驱动电压的具体类型也不是唯一的，可以是方波电压，也可以是其他类型的波形电压。本实施例中，第一类型驱动电压为低电平时，第二类型驱动电压为高电平；第一类型驱动电压为高电平时，第二类型驱动电压为低电平。其中，如图2所示，以第一类型驱动电压和第二类型驱动电压均为方波电压为例，两个电压的占空比相同，均为50％，且两个电压不同时为高电平，也不同时为低电平。低电平的幅值具体可以是0V，高电平的幅值具体可以是高于0V即可。通过将第一类型驱动电压和第二类型驱动电压设计为高低电平交错的形式，避免第一驱动电压端和第二驱动电压端同时接收电压。
进一步地，检测电路130的具体结构也不是唯一的，在一个实施例中，检测电路130包括第一放大单元132和第二放大单元134，第一放大单元132连接电容式湿度检测结构CSEN、第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126，第二放大单元134连接第一放大单元132与电压输出端。
其中，第一放大单元132包括第一放大器U1、第一反馈电容CF1和第二反馈电容CF2。第一放大器U1的同相输入端连接电容式湿度检测结构CSEN和第二参考电容单元124，具体连接第二参考电容单元124中的工作参考电容CREF1、标定参考电容CREF2和标定参考电容CREF3。第一放大器U1的反相输入端连接第一参考电容单元122和第三参考电容单元126，具体连接第一参考电容单元122和第三参考电容单元126中的工作参考电容CREF1、标定参考电容CREF2和标定参考电容CREF3。第一反馈电容CF1的一端连接第一放大器U1的同相输入端，第一反馈电容CF1的另一端连接第一放大器U1的正输出端，第二反馈电容CF2的一端连接第一放大器U1的反相输入端，第二反馈电容CF2的另一端连接第一放大器U1的负输出端，第一放大器U1的正输出端和负输出端连接第二放大单元134。
进一步地，第二放大单元134包括第二放大器U2，第二放大器U2的同相输入端连接第一放大器U1的正输出端，第二放大器U2的反相输入端连接第一放大器U1的负输出端，第二放大器U2的正输出端与负输出端连接电压输出端，通过电压输出端输出电容式湿度传感器的输出电压VOUT。
具体地，可通过控制装置发送Offset Trim+工作模式切换指令至第一切换开关112和第二切换开关114，实现对电容式湿度传感器的工作模式切换控制。具体地，在正常工作模式下，通过Offset Trim+工作模式切换指令控制第一切换开关112和第二切换开关114中与工作参考电容CREF1连接的开关端口导通，将第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126中的工作参考电容CREF1均接入电路，并且，根据工作参考电容CREF1的电容参数Offset Trim将工作参考电容CREF1调节至对应的电容值。在校准模式下，通过Offset Trim+工作模式切换指令控制第一切换开关112和第二切换开关114中与标定参考电容CREF2连接的开关端口导通，将第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126中的标定参考电容CREF2均接入电路，并且，根据标定参考电容CREF2的电容参数Offset Trim将标定参考电容CREF2调节至对应的电容值，然后控制第一切换开关112和第二切换开关114中与标定参考电容CREF3连接的开关端口导通，将第一参考电容单元122、第二参考电容单元124和第三参考电容单元126中的标定参考电容CREF3均接入电路，并且，根据标定参考电容CREF3的电容参数Offset Trim将标定参考电容CREF3调节至对应的电容值，以此类推，依序切换不同的标定参考电容，并读取电容式湿度传感器的输出电压VOUT的值判断电容式湿度检测结构CSEN是否老化，并在电容式湿度检测结构CSEN的老化达到一定程度时进行计算和修正，具体采用的修正方式可通过用户结合实际情况选择确定，在此不作限定。
在一个实施例中，还提供了一种湿度检测设备，包括控制装置和上述的电容式湿度传感器。其中，控制装置的具体类型并不唯一，可以是单片机、中央处理器等，控制装置控制电容式湿度传感器中工作模式切换开关进行切换，以及在校准模式下进行分析老化和修正偏差的具体实施方式，在上述电容式湿度传感器中进行了详细解释说明，在此不再赘述。
上述电容式湿度传感器和湿度检测设备，能及时检测和判断因长期暴露于空气中导致的湿敏材料污染和老化，并修正电容式湿度传感器老化导致的数值变化，减少自然老化、环境压力或与污染物相互作用导致的漂移，提升电容式湿度传感器的长期检测精度，有效降低设备系统运营成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电容式湿度传感器，其特征在于，包括电容式湿度检测结构、工作模式切换开关、参考电容单元和检测电路，所述电容式湿度检测结构连接驱动电压端和所述检测电路，所述工作模式切换开关连接所述驱动电压端和所述参考电容单元，所述参考电容单元连接所述检测电路，所述检测电路与电压输出端连接；
所述参考电容单元包括工作参考电容和两个或两个以上的标定参考电容；在工作模式下，所述工作模式切换开关切换至所述参考电容单元中的工作参考电容与所述驱动电压端连接；在校准模式下，所述工作模式切换开关切换至所述参考电容单元中的标定参考电容与所述驱动电压端连接。
2.根据权利要求1所述的电容式湿度传感器，其特征在于，所述驱动电压端包括第一驱动电压端和第二驱动电压端，所述第一驱动电压端用于接收第一类型驱动电压，所述第二驱动电压端用于接收第二类型驱动电压；所述参考电容单元包括第一参考电容单元、第二参考电容单元和第三参考电容单元，所述工作模式切换开关包括第一切换开关和第二切换开关；
所述电容式湿度检测结构连接所述第一驱动电压端和所述检测电路，所述第一切换开关连接所述第一驱动电压端和所述第一参考电容单元，所述第一参考电容单元连接所述检测电路；所述第二切换开关连接所述第二驱动电压端、所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元，所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元连接所述检测电路。
3.根据权利要求2所述的电容式湿度传感器，其特征在于，所述第一参考电容单元、所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元中标定参考电容的数量相同。
4.根据权利要求2所述的电容式湿度传感器，其特征在于，所述检测电路包括第一放大单元和第二放大单元，所述第一放大单元连接所述电容式湿度检测结构、所述第一参考电容单元、所述第二参考电容单元和所述第三参考电容单元，所述第二放大单元连接所述第一放大单元与所述电压输出端。
5.根据权利要求4所述的电容式湿度传感器，其特征在于，所述第一放大单元包括第一放大器、第一反馈电容和第二反馈电容；
所述第一放大器的同相输入端连接所述电容式湿度检测结构和所述第二参考电容单元，所述第一放大器的反相输入端连接所述第一参考电容单元和所述第三参考电容单元，所述第一反馈电容的一端连接所述第一放大器的同相输入端，所述第一反馈电容的另一端连接所述第一放大器的正输出端，所述第二反馈电容的一端连接所述第一放大器的反相输入端，所述第二反馈电容的另一端连接所述第一放大器的负输出端；所述第一放大器的正输出端和负输出端连接所述第二放大单元。
6.根据权利要求5所述的电容式湿度传感器，其特征在于，所述第二放大单元包括第二放大器，所述第二放大器的同相输入端连接所述第一放大器的正输出端，所述第二放大器的反相输入端连接所述第一放大器的负输出端，所述第二放大器的正输出端与负输出端连接所述电压输出端。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的电容式湿度传感器，其特征在于，所述工作参考电容和所述标定参考电容均一端连接所述工作模式切换开关对应的开关端口，另一端连接所述检测电路；在校准模式下，所述工作模式切换开关依次切换各所述标定参考电容与所述驱动电压端连接。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的电容式湿度传感器，其特征在于，各所述标定参考电容的电容参数，分别设置为所述标定参考电容的电容值在对应的所述电容参数的调节下与对应特定温湿度下所述电容式湿度检测结构的电容值相等。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的电容式湿度传感器，其特征在于，所述参考电容单元中的工作参考电容为MIM电容或PIP电容，所述参考电容单元中的标定参考电容为MIM电容或PIP电容。
10.一种湿度检测设备，其特征在于，包括控制装置和权利要求1-9任意一项所述的电容式湿度传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320135491.5U CN219715306U (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 电容式湿度传感器和湿度检测设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320135491.5U CN219715306U (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 电容式湿度传感器和湿度检测设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219715306U true CN219715306U (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=87981163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320135491.5U Active CN219715306U (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 电容式湿度传感器和湿度检测设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219715306U (zh) |
-
2023
- 2023-01-13 CN CN202320135491.5U patent/CN219715306U/zh active Active
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