FI59675B - HYGROMETER MED MONOMOLEKYLAERA SKIKT - Google Patents
HYGROMETER MED MONOMOLEKYLAERA SKIKT Download PDFInfo
- Publication number
- FI59675B FI59675B FI770179A FI770179A FI59675B FI 59675 B FI59675 B FI 59675B FI 770179 A FI770179 A FI 770179A FI 770179 A FI770179 A FI 770179A FI 59675 B FI59675 B FI 59675B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- hygrometer
- monomolecular
- skikt
- monomolekylaera
- med
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
- G01N27/225—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials
Description
RS^l f (il KUULUTUSjULKAISU r Q >r o c ^ (11) UTLÄCGNI NCSSKMFT 5 * ® feSf? (45> ^ ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI. ^ G 01 N 27/22 SUOMI —FINLAND (21) l*t*nttlh»k.imi*-Ptt*M*n*»nln| 7T01T9 (22) Haktinitpilvl — Ant6knlng«dt| 20.01.77 ' ' (23) Alkuplivi—GUtlghatsdag 20.01.77 (41) Tullut (ulklMkti — Bllvlt off*ntllj 2k. 07 · 77RS ^ lf (il ADVERTISEMENT r Q> roc ^ (11) UTLÄCGNI NCSSKMFT 5 * ® feSf? (45> ^ ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI. ^ G 01 N 27/22 FINLAND —FINLAND (21 ) l * t * nttlh »k.imi * -Ptt * M * n *» nln | 7T01T9 (22) Haktinitvilvl - Ant6knlng «dt | 20.01.77 '' (23) Alkuplivi — GUtlghatsdag 20.01.77 (41) Tullut ( ulklMkti - Bllvlt off * ntllj 2m 07 · 77
Patentti· ia rekisterihallitut , . .....Patents and Patents,. .....
_ ,, . (441 NlhttvSk»lp*i*on )· kuuLlulkalaun pvm. — ___ _ ._ ,,. (441 NlhttvSk »lp * i * on) · the date of the month. - ___ _.
Patent· och registerstyreisen v ’ Aiwftktn utltgd och utl.tkrHtm publicmd 29 · 05 · 81 (32)(33)(31) Pyydwty «uolktu*— Begird priority 2 3 · 01.76Patent · och registerstyreisen v 'Aiwftktn utltgd och utl.tkrHtm publicmd 29 · 05 · 81 (32) (33) (31) Pyydwty «uolktu * - Begird priority 2 3 · 01.76
Ranska-Frankrike(FR) 7601901j·France-France (FR) 7601901j ·
(71) Commissariat a l'Energie Atomique, 29, rue de la Federation, I(71) Commissariat a l'Energie Atomique, 29, rue de la Federation, I
75015 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Andre Barraud, Bures-sur-Yvette, Jean Messier, Gif-sur-Yvette,75015 Paris, France-France (FR) (72) Andre Barraud, Bures-sur-Yvette, Jean Messier, Gif-sur-Yvette,
Andre Rosilio, Antony, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Oy Kolster Ab (5k) Hygrometri, jossa on monomolekyyliset kerrokset - Hygrometer med monomolekylära skiktAndre Rosilio, Antony, France-France (FR) (7 * 0 Oy Kolster Ab (5k) Hygrometer with monomolecular layers - Hygrometer with monomolecular skikt
Keksinnön kohteena on hygrometri, jossa on monomolekyyliset kerrokset. Tunnetaan ennestään useita laitteita, jotka on tarkoitettu vesihöy-rynpltoisuuden mittaamiseksi siinä kaasutliassa, johon ne on sijoitettu.The invention relates to a hygrometer with monomolecular layers. Several devices are already known for measuring the water vapor content of the gas tank in which they are placed.
Nykyään käytetyistä hygrometreistä mainittakoon erikoisesti: - ahsorptiohygronetrlt, kuten esim. hlushygrometrlt, joiden luotettavuus on pieni, - kondensoitumiseen perustuvat hygrometrit, kuten kastepistehygro-metrit, jotka yleensä antavat melko tarkan mitan ympäristön kosteudesta, mutta sensijaan tämän mittauksen suorittamiseksi edellyttävät erittäin monimutkaisten käsittelyiden suorittamista, - elektrolyyttiset hygrometrit, kuten litlumkloridihygrometrit, ja sellaiset hygrometrit, jotka on muodostettu kerrostetusta alumiini-alumiinioksidi-metallista ja joissa käytetään hyödyksi alumiinioksidin dlelektrosyys-vakion vaihtelua, näiden hygrometrien hystereesin ja toiminta-aika ovat huomattavat, mikä johtaa erittäin epätarkkaan ympäristön kosteuden mittaukseen.Of the hygrometers used today, special mention should be made of: - absorption hygrometers, such as hlushygrometers, which have low reliability, electrolytic hygrometers, such as lithium chloride hygrometers, and hygrometers made of layered alumina-metal, which take advantage of the variation in the dlelectric constant of alumina, the hysteresis and operating time of these hygrometers are considerable, resulting in a very inaccurate measurement of the environment.
Keksinnön kohteena on uusi hygrometri, joka poistaa edellä mainitut haitat. Tällä uudella hygrometrillä voidaan erikoisesti saavuttaa erittäin nopea herkkyys ja ympäristön kosteuden tarkka mittaus.The invention relates to a new hygrometer which eliminates the above-mentioned disadvantages. With this new hygrometer in particular, very fast sensitivity and accurate measurement of ambient humidity can be achieved.
2 596752,59675
Keksinnön vakainen hygroaetri tunnetaan siitä, että ee on muodostettu vähintään yhdestä monomolekyylisestä kerroksesta orgaanista yhdistettä,The stable hygroether of the invention is characterized in that ee is formed of at least one monomolecular layer of an organic compound,
Jossa on hydrofiilisiä ryhmiä, ja joka on sijoitettu metallialustalle ja peitetty metallikerroksella, joka on niin ohut, että ympäristön kosteus pääsee dlffundoitunaan sen läpi.With hydrophilic groups, placed on a metal substrate and covered with a metal layer so thin that ambient moisture can pass through it.
Keksinnön mukaan voi mainittuna metaliialastana olla Joko yksi ainoa kappale tai useat kappaleet, jotka eivät liity toisiinsa.According to the invention, said metal base may be either a single piece or several pieces which are not connected to each other.
Keksinnön erään edullisen tunnusmerkin mukaan on metallialasta alumiinia ja yhden tai useamman monomolekyylisen kerroksen peittävä metallikerros on alumiinia tai kultaa.According to a preferred feature of the invention, the metal base is aluminum and the metal layer covering one or more monomolecular layers is aluminum or gold.
Keksinnön erään erikoisen edullisen suoritusmuodon mukaan on yksi tai useampi monomolekyylinen kerros muodostettu kalsiumbehenaattikalvosta I tai a-hydroksidokosaanihappokalvoeta.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the one or more monomolecular layers are formed from a calcium behenate film I or an α-hydroxydocanoic acid film.
Käin ollen tulee keksinnön mukaista hygrometrirakennetta käytettäessä veden adsorboituminen yhden tai useamman monomolekyylisen kerroksen alumiinin ja hydrofiilisen osan väliseen pintaan johtamaan tämän laitteen kapasitanssin erittäin suureen vaihteluun. Keksinnön mukaisella hygrometrillä ontäten eräitä etuja varsinkin tähän asti tunnettuihin hygrometreihin verrattunat Muuntyyppisten hygrometrien vastakohtana, joissa huomattavan suuren vesimäärän on diffundoitava, kuten litiumkloridihygrometrien tai alumiinioksidikerroksel-la varustettujen hygrometrien yhteydessä, on keksinnön mukaisessa hygrometris-sä adsorptio luonteeltaan pinnallinen, mikä tapahtuu paljon nopeammin. Esiintyvien ilmiöiden nopeuden ansiosta el tapahdu mitään tasapainotilan hidastumista ja lisäksi on ennestään tunnetut hystereesiin johtavat tekijät on saatu poistetuksi.Thus, when using the hygrometer structure according to the invention, the adsorption of water on the surface between the aluminum and the hydrophilic part of one or more monomolecular layers will lead to a very large variation of the capacitance of this device. The hygrometer according to the invention thus has some advantages, especially over the hygrometers known hitherto. Due to the speed of the phenomena that occur, no deceleration of the equilibrium state occurs and, in addition, the previously known factors leading to hysteresis have been eliminated.
Seuraavaeea selitetään oheisten kaaviollisten kuvioiden 1 ja 2 perus-t eella keksinnön mukaisen hygrometrin kaksi suoritusesimerkkiä, jotka havainnollistavat keksintöä.The following is a description of two embodiments of a hygrometer according to the invention, which illustrate the invention, on the basis of the accompanying schematic figures 1 and 2.
Esimerkki 1Example 1
Valmistetaan kuvion 1 kaaviollisesti leikkauksena näyttämät hygro-metri sijoittamalla alumiinia olevalle 150 nm paksulle alustalle 2 kalsium-behenaattia oleva kalvo 4 ja peittämällä tämä kalvo 40 nm paksulla alumiini-kerroksella 6.The hygrometer shown schematically in section in Figure 1 is prepared by placing a film 4 of calcium behenate on a 150 nm thick substrate 2 of aluminum and covering this film with a 40 nm thick layer of aluminum 6.
Kuviossa 1 viitenumerot Θ ja 10 tarkoittavat sähköllitäntöjä, jotka yhdistävät alustan 2 Ja kerroksen 6 laitteeseen 12, joka mittaa täten muodostetun hygrometrin kapasitanssin.In Fig. 1, reference numerals Θ and 10 denote electrical connections connecting the substrate 2 and the layer 6 to a device 12 which measures the capacitance of the hygrometer thus formed.
λ Täten valmistetun hygrometrin kapasitanssin arvo on C - 1^uF/ca/n + 1, jossa n tarkoittaa mononolekyyllsten kerrosten lukumäärää. Tässä tapauksessa 2 | on n 1, joten kapasitanssi on 0,5/uF/om .λ The value of the capacitance of the hygrometer thus prepared is C - 1 ^ uF / ca / n + 1, where n denotes the number of monolecular layers. In this case 2 is n 1, so the capacitance is 0.5 / uF / om.
3 596753,59675
Hygrometrin kapasitanssi kuivana vaihtelee vähemmän kuin 1 $>, kun lämpötila vaihtelee rajoissa -100 - +140°C.The capacitance of the hygrometer when dry varies less than $ 1 when the temperature ranges from -100 to + 140 ° C.
Tämä kapasitanssi vaihtelee suoraviivaisesti kosteuspitoisuuden funktiona. Kapasitanssi vaihtelee 30 ji, kun kosteuspitoisuus vaihtelee rajoissa 0 - 100 $ 20°C:8sa· Laitteen toiminta-aika on alle 2 sekuntia.This capacitance varies linearly as a function of moisture content. Capacitance varies from 30 μl when the moisture content varies between 0 and 100 at $ 20 ° C · The operating time of the device is less than 2 seconds.
Esimerkki 2Example 2
Valmistetaan kuvion 2 päältä päin kaaviolllsesti näyttämä hygrometri sijoittamalla tyhjössä haihduttamalla lasia olevalle eristyskantimelle (el näytetty kuviossa) metallialasta* joka on alumiinia ja jonka paksuus on 200 nm* ja joka on muodostettu kahdesta kampamaisesta elementistä 2' ja 2N* jotka on lomistettu toisiinsa* minkä jälkeen alustalle sijoitetaan kolme lomistettu toisiinsa* minkä jälkeen alustalle sijoitetaan kolme monomolekyy-listä kerrosta kalsiumbehenaattia tai α-hydroksidokosaanihappoa* ja nämä kerrokset sitten peitetään kultaa olevalla metallikerroksella 6'* jonka paksuus on 13 nm ja joka on suorakaiteenmuotoinen.A hygrometer, schematically shown from the top of Fig. 2, is made by placing under vacuum evaporation on a glass insulating support (el shown in the figure) of a metal area * of aluminum with a thickness of 200 nm * formed of two comb-like elements 2 'and 2N * interleaved * followed by three interlaced layers are placed on the substrate * followed by three monomolecular layers of calcium behenate or α-hydroxydocanoic acid * and these layers are then covered with a gold layer 6 '* with a thickness of 13 nm and a rectangular shape.
Kolmen monomdekyylisen kerroksen paksuus on noin 10 nm ja hygrometrin 2 aktiivinen pinta on 50 mm ·The thickness of the three monomdecyl layers is about 10 nm and the active surface of the hygrometer 2 is 50 mm ·
Huomataan* että täten aikaansaatu hygroaetri on muodostettu kahdesta earjaan kytketystä kondensaattorista* kun otetaan huomioon elementteihin 2' ja 2” muodostetut liitännät 8' ja 10'.It is noted * that the hygroether thus obtained is formed of two capacitors connected to the ear * taking into account the connections 8 'and 10' formed in the elements 2 'and 2'.
Tämän hygrometrin kapasitanssi kuivana on 53 nP ja sen kapasitanssi vaihtelee suoraviivaisesti kosteuspitoisuuden funktiona. Vaihtelu on 25 kun kosteuspitoisuuden vaihtelu on 0 - 100 56 20°Cissa.The dry capacitance of this hygrometer is 53 nP and its capacitance varies linearly as a function of moisture content. The variation is 25 when the moisture content varies from 0 to 100 56 at 20 ° C.
Tämän hygrometrin avulla voidaan mitata rajoissa 0 - 100 56 oleva kosteuspitoisuus* kun lämpötila on rajoissa 0 - 60°C.This hygrometer can be used to measure humidity * from 0 to 100 56 when the temperature is between 0 and 60 ° C.
Mittaukset suoritetaan tällä hygrometrlllä sopivasti käyttämällä 200 - 1000 mV jännitettä* jonka taajuus on 120 - 1000 Hb.Measurements are conveniently made with this hygrometer using a voltage of 200 to 1000 mV * with a frequency of 120 to 1000 Hb.
Keksinnön mukaisen hygrometrin edut ovat seuraavati - voidaan aikaansaada melko suuria kapasitansseja* joiden mittaus el aiheuta ongelmia* - kapasitanssin vaihtelu kosteuspitoisuuden funktiona on sangen suuri * - hygrometrin kapasitanssi kuivana on käytännöllisesti katsoen riippumaton lämpötilasta* - hygrometri toimii käytännöllisesti välittimästi.The advantages of the hygrometer according to the invention are as follows - rather large capacitances can be obtained * the measurement of which causes problems * - the variation of the capacitance as a function of moisture content is quite large * - the capacitance of the hygrometer when dry is practically independent of temperature * - the hygrometer is practically indirect.
Lisäksi on keksinnön kohteena olevan hygrometrin valmistus yksinkertainen ja helposti toistettavissa.In addition, the manufacture of the hygrometer which is the subject of the invention is simple and easily reproducible.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7601904 | 1976-01-23 | ||
| FR7601904A FR2339169A1 (en) | 1976-01-23 | 1976-01-23 | Hygrometer with monomolecular layer of hydrophilic cpd. - between two metal layers, with electrical capacity changing rapidly and linearly with humidity change (NL 26.7.77) |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI770179A FI770179A (en) | 1977-07-24 |
| FI59675B true FI59675B (en) | 1981-05-29 |
| FI59675C FI59675C (en) | 1984-02-21 |
Family
ID=9168316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI770179A FI59675C (en) | 1976-01-23 | 1977-01-20 | HYGROMETER MED MONOMOLEKYLAERA SKIKT |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2702487A1 (en) |
| FI (1) | FI59675C (en) |
| FR (1) | FR2339169A1 (en) |
| NL (1) | NL7700316A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2848034A1 (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Siemens Ag | CAPACITIVE HUMIDITY SENSOR |
| US4272986A (en) * | 1979-04-16 | 1981-06-16 | Harris Corporation | Method and means for measuring moisture content of hermetic semiconductor devices |
| FR2498329A1 (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-23 | Commissariat Energie Atomique | THIN DIELECTRIC CAPACITIVE HYGROMETER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
| FR2526949B1 (en) * | 1982-05-11 | 1989-05-12 | Ministere Transports Direct Me | METHOD FOR MANUFACTURING A TEMPERATURE OR HUMIDITY SENSOR OF THE THIN FILM TYPE AND SENSORS OBTAINED |
-
1976
- 1976-01-23 FR FR7601904A patent/FR2339169A1/en active Granted
-
1977
- 1977-01-13 NL NL7700316A patent/NL7700316A/en not_active Application Discontinuation
- 1977-01-20 FI FI770179A patent/FI59675C/en not_active IP Right Cessation
- 1977-01-21 DE DE19772702487 patent/DE2702487A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI59675C (en) | 1984-02-21 |
| FR2339169A1 (en) | 1977-08-19 |
| DE2702487A1 (en) | 1977-07-28 |
| FR2339169B1 (en) | 1978-10-06 |
| FI770179A (en) | 1977-07-24 |
| NL7700316A (en) | 1977-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kang et al. | A high-speed capacitive humidity sensor with on-chip thermal reset | |
| FI71998B (en) | CAPACITIVE HYGROMETER DAERI ANVAEND KONDENSATOR OCH FOERFARANDEFOER FRAMSTAELLNING AV KONDENSATORN | |
| CN1327214C (en) | Electrostatic capacitive sensor | |
| US4164868A (en) | Capacitive humidity transducer | |
| US4305112A (en) | Capacitance humidity sensing element | |
| US4203087A (en) | Absolute humidity sensors and methods of manufacturing humidity sensors | |
| JP2007139447A (en) | Moisture permeability measuring instrument of thin film and moisture permeability measuring method | |
| WO2012160806A1 (en) | Capacitive humidity sensor | |
| US20130098151A1 (en) | Capacitive sensor and method for making the same | |
| EP0395349B1 (en) | Moisture sensitive element | |
| CN111044583B (en) | Humidity sensor chip | |
| FI59675B (en) | HYGROMETER MED MONOMOLEKYLAERA SKIKT | |
| CN105652334A (en) | Displacement difference-based MEMS gravity gradiometer | |
| US3440372A (en) | Aluminum oxide humidity sensor | |
| US10006881B2 (en) | Microelectrodes for electrochemical gas detectors | |
| US5345821A (en) | Relative humidity sensing apparatus | |
| US6994468B2 (en) | Heat flux comparator | |
| JP2009019964A (en) | Humidity detection element and its manufacturing method | |
| CN107564890B (en) | A kind of strain gauge structure and preparation method thereof | |
| US3787764A (en) | Solid dielectric capacitance gauge for measuring fluid pressure having temperature compensation and guard electrode | |
| US3574681A (en) | Aluminum oxide humidity sensor | |
| CN102565142A (en) | Low-temperature drift piezoresistive humidity sensor and manufacturing method thereof | |
| CN202433334U (en) | Piezoresistive type humidity sensor with low temperature drift | |
| WO2011149331A1 (en) | Capacitive humidity sensor and method of fabricating thereof | |
| JPS59176662A (en) | Semiconductor sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired | ||
| MA | Patent expired |
Owner name: COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE |