电容式湿度传感器湿敏机理复合模型

摘要：

基于Maxwell-Garnett理论和有效介质理论，针对半导体湿敏陶瓷材料，本文提出了一种湿敏机理的复合模型。首先根据上述两种理论建立了湿敏机理的数学模型，给出了晶粒、水膜、空气构成的复合体系的有效介电常数的表达式。其次，分别讨论了气孔率G和吸附因子α对有效介电常数的影响。数值模拟结果表明，对于实际气孔率在20﹪～35﹪之间不同取值，在整个感湿范围内，湿敏材料在高湿区的灵敏度较高。气孔率越大，灵敏度越高。介电常数随吸附因子α呈亚线性变化，在低湿区和高湿区的传感特性不同。低湿区α较小的灵敏度高，而高湿区α较大的灵敏度高。最后，通过计算机理论模拟结果与已有的感湿实验曲线的对比，说明了该复合模型的合理性，为湿敏传感器的进一步研究奠定了基础。

关键词： 湿度传感器 感湿机理 复合模型 湿敏陶瓷材料 灵敏度

作者: 顾铮（忝） 王珍媛 吴英才

作者单位: 上海理工大学理学院光电功能薄膜实验室； 上海； 200093 广东海洋大学信息学院； 湛江； 广州； 524088

会议类型: 国内会议

会议名称: 中国兵工学会第十四届测试技术年会暨中国高等教育学会第二届仪器科学及测控技术年会

会议地点: 吉林延吉

会议语种:中文

页码: 1-4

在线出版日期: 2008-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）