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在线甘肃快3规则:三種土壤濕度傳感器的分析比較

日期:2019-06-01 02:36
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摘要:
  通過對三種土壤濕度傳感器的研究可知:電容型土壤濕度傳感器是由交叉指狀鋁條構成電容器的電極,利用空氣充當電容器的電介質,隨空氣相對濕度的變化其介電常數發生變化,電容器的電容值也將隨之變化,所以該電容器可用作土壤濕度傳感器;

  電阻型土壤濕度傳感器是由通過感濕傳感層的兩個電極構成的許多小單元組成,利用小單元的數目改變,使電阻值發生變化,所以可用作土壤濕度傳感器;

  離子敏型土壤濕度傳感器由敏感膜和轉換器兩部分組成,利用敏感膜來識別離子的種類和濃度,轉換器則將敏感膜感知的信息轉換為電信號,因此也可作為土壤濕度傳感器。

  同時根據對三種不同類型的土壤濕度傳感器結構示意圖研究發現:由于多孔硅與CMOS工藝不兼容,并且多孔硅制備的工藝條件及后處理、孔隙及孔徑大小的控制很困難,同時多孔硅的感濕機理比較復雜,因此CMOS濕度傳感器的主要感濕介質以聚酞亞胺為主。聚酞亞胺類的傳感器可與CMOS工藝兼容,成本也較低,并且無需高溫加工和加熱清潔,它對濕度的感應不像多孔陶瓷易受污染。而若用CMOS工藝生產電阻型濕度傳感器和離子敏型濕度傳感器,它們需要改動較多CMOS的工藝。例如:改變生產過程的先后順序,使用新的掩膜板等,這些都會耗費大量的流片資金;并且與標準的CMOS工藝相比,工藝較不成熟,增加了流片的風險性;同時它們存在著難與外圍電子封裝在一起的困難。

  另外,電容型濕度傳感器(CHS)由于感應相對濕度范圍大,并且結構與等效形式較簡單,生產過程較容易,因此對它的研究受到了廣泛重視。以梳狀鋁電極結構的聚酞亞胺作為電容型土壤濕度傳感器的感濕介質的優點主要是可與CMOS工藝相兼容,可利用成熟的標準CMOS工藝來加工,且加工工藝較簡單,所以能夠把更多的器件(敏感器件或外圍的電路器件)集成在同一塊芯片上或封裝在一起,使土壤濕度傳感器具有更好的性能或更多的功能。同時有利于使土壤濕度傳感器向小型化、集成化、成本低、功能**等好的方向發展。

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