华东理工大学概率论资料讲解.ppt

* 羧乙基纤维素碳湿敏器件结构示意图 丙烯酸塑料的基片上 - 用涂刷导电银漆或真空镀金、化学沉积等方法 两长边的边缘上 - 制成金属电极 然后在其上涂一层 - 由羧乙基纤维素、导电炭黑和润湿性分散剂组成的浸涂液 经老化、标定后 - 即可使用 * (3) 高分子电解质湿敏器件 通过聚合物的化学反应，可将适当的官能团引入聚合物中，使所生成的新的聚合物具有某些“功能”，这种聚合物 - 称功能性高分子聚合物 若以聚苯乙烯 - 作为基片 在其表面上通过化学反应 - 引入一个酸性基团 在聚苯乙烯的表面上 - 形成一层酸性阳离子交换树脂 * 聚苯乙烯 一种具有一定机械强度和绝缘性能的憎水性高分子聚合物 但在其表面上所形成的酸性阳离子交换树脂 - 却是亲水性的 这样在憎水性的基片表面上 - 制备了一层亲水层 * 高分子电解质湿敏器件 - 特点 感湿范围 - 较宽 湿滞回差 - 较小 吸湿和脱湿时湿度指示的最大差值 - 3％～4％RH 器件 - 稳定性较好 器件的湿度温度系数较大 - 具有负温度系数 * 5.湿敏传感器的应用 (1)自动气象站遥测 湿敏传感器 - 广泛应用于自动气象站的遥测装置上 采用 - 耗电量很低的湿敏元件 可由蓄电池供电而长期工作 - 几乎不需要维护 * 自动气象站对湿度进行遥测的原理框图(图 71) * (2)湿敏传感器测试电路 应用 HS15 湿敏传感器的测试电路(图 72) 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * 片状多孔氧化物湿敏器件结构示意图 一个平板电容 - 构成 铝质的基板 4 上电极 1 多孔氧化物（此处为 Al2O3）膜 2 * 以特殊工艺制成的多孔 Al2O3 膜中的气孔形状 近似为 - 细长的圆管 气孔 - 排列均匀 从膜的表面 - 垂直地通到膜的底部 其剖面 - 如下图 * 多孔 Al2O3 膜的气孔剖面图(图 61) * 多孔 Al2O3 膜的电特性等效电路(图 62) * 多孔 Al2O3 膜的电特性等效电路 上电极与基板之间的电阻和电容 - 组成 R1 - 气孔内表面电阻，其值取决于吸附在气孔内表面上的水分子的数量 R2 - 气孔下底到基板间的电阻 C2 - 气孔下底与铝基板间的电容 C0 和 R0 - 分别为固态 Al2O3 介质所形成的电容和介质的电阻 * 图示的等效电路的阻抗 * 所以 * 由此 上电极与基板之间的电阻 Rp - 上式中的实数项 Cp - 上式中的虚数项 即 因此 - 不论电容 或电阻 都与 有关 * 正如前述 - 与气孔内壁所吸附的水分子数量有关 与所感受的湿度有关 因此 - 测得 或 就可确定所感受的湿度 这是 - 多孔 Al2O3 湿敏器件工作的机理 * 2)硅 MOS 型 Al2O3 湿敏传感器 硅 MOS 型 Al2O3 湿敏器件结构示意图(图 63) * 硅 MOS 型 Al2O3 湿敏器件 - 特点 (1)响应速度快 (2)化学稳定性好 (3)承受高温和低温的能力强 * (1)响应速度快 要比一般的 Al2O3 器件 - 快 5～10 倍 (2)化学稳定性好 即使在高于 98％ 的纯 O2、高于 9％ 的 CO2、含有 20 mg/mm3 的 H2S 和 1.8％～3.0％ 的不饱和烃的民用煤气等气体中测量微量水分时 - 都不影响正常使用 * (3)承受高温和低温的能力强 可承受 400℃ 的高温 - 而不损坏 也可承受液氮温度的冲击 - 而无损伤 * 3.硅结型和硅 MOS 型湿敏器件 (1)结型湿敏传感器 结型湿敏传感器 - 利用肖特基结或 PN 结二极管反向电流或反向击穿电压随所感受湿度变化而变化制成的湿敏器件 * SnO2 湿敏二极管结构示意图(图 64) * SnO2 湿敏二极管 - 置于待测湿度的环境中时 二极管结区边缘处 - 会吸附水分子 若保持 - 加在二极管上的反向电压和负载电阻不变 被测湿度增加时 - 二极管的反向电流将减小 25℃，反向偏置电压为 50V 的情况下 - 二极管的反向电流与所测湿度的关系（图 65） * SnO2 湿敏二极管的湿敏特性曲线(图 65) * (2)湿敏 MOS 场效应管 一种在 MOS 场效应管的栅极上 - 涂覆一层感