Датчик влажности и способ его изготовления

СОКЗ СОВГ ТСКИХСОЦИЛЛИСТИЧЕСКИРЕСГ 1 УБЛИК 27 Д:фа аа Фее ггсГПИ Е ИЗОБРЕТЕ К лем ,И,М ских датч логиго и Изобре и рительной техн КОНТРОЛЯ ПаРаг может быть ис относительной Целью изо ние быстродейс На чертежеГОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИ 1 ЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪЗТПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 6) 30,06,92,Блг 1, Ч 21(71) Институт новых химических проб (72) С.А.Шерстнов, Н,Н,Вершинин, 0 алов(54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике, в частности к датчикам контроля параметров окружающей среды, и может быть использовано при измерении относительной влажности газовых грел, Йдо повьвпает быгт:йс л:, кондукгометричеов влажности и упрощает техноиэготовления, Предлагаемый е относится к злекгроизмеике, в частносТи к датчикаметров окпужающей среды, и о 1 ьзовано грн измерении влажности газовых средЬретвния явгигпя погдыгветвия,показан дагчйл, огомй вид,Датчик содоржиг изолирующун ложку 1, на которую предварительно н ляготся рабочие злекгроды 2 и 3, а зат резистивный слой 4 датчик влажности содержит реэистивный слойиэтвердого электролита с проводимостью по ионам хлора РЬ 1-2 пО 2.оьЕ 2, где х - 0,030.15; нанесенный вакуумным напылением на иэолирующую подложку с двумя рабочими электродами иэ металлического хрома. Температура напыления 700800 ОС, толщина реэистиеного слоя 0,12,0 мкм. При комнатной температуре датчик обеспечивает измерение относитвяьнод влажности в диапазоне от 10 до 95 с погревностыо около 3,0 и быстродействием 0,5.5 с. Чувствительность датчика около 6,0 на 1 изменения влажногти, температурный коэффициент иэменеч лв влажности около3 1,0;, на 1 С, измеряемые сопрггтияления лежат в диапазоне 1010 ь Ом, 2 с п, ф-лы, 1 ил.1 Принцип работы предлагаемого лондуктометрического датчика состоит в следующем, Собранный датчик для приведения в рабочее состояние требует выдержки в атмосфере повышенной влажности (око ло 100 отн, ) в течение ОколО 1 сут. Далее с гомощью моста гере 1 егг ого тока измеряюг сопро 1, влвнне г 1 е.кду рабочими электродами 2 н 3 и по градунрггн гной кривой определяют "; пенн в,нук ВважНОСТЬ Иэг 1 ЕРЯЕГЪО.; Га: Опей ОР Н,. ГР- ДУИРОВОЧЗГЛЯ КРа ЗаЕН"Гдпс Гн ЕОППСГНВ- ленья От вааж о;,тн снг.аотсв в;ага ,Заказ 2816 Тираж 282 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 когда датчик помещен в замкнутый обьем над водным раствором серной кислоты определенной концентрации.П р и м е р 1. На изолирующую подложку из стекла напыляют рабочие электроды иэ металлического хрома толщиной около 1 мкм, а затем - слой реэистивного материала, Калибровочную кривую снимают при 20 С на частоте переменного тока 2 кГц, Лля реэистивного слоя состава РЬ 0,922 по,оэС 1,94 Г 0,06 толщиной 1 мкм, напыленного при 700 С, получены следующие технические характеристики: интервал относительной олажности от 10 до 95 отн.% диапазон изменения сопротивления в этом диапазоне от 3 10 до 5 10 Ом, по;решб, 4ность измерения+3%. Время установления сигнала (быстродействие) и время релаксации при изменении влажности от 30 дот 65% около 1 с. Температурный коэффициент изменения влажности около 1,0% на 1 "С.П р и м е р 2, Технология изготовления датчика и измерения сопротивления аналогичны примеру 1. Для резистиоцого слоя состава РЬ 0,962 п 0,04 С 1 92 Р 0,08 тОлЩинОЙ 0,1 мкм, цапылецного при 700 С, получены следующие технические характеристики; при изменении относительной влажности от 10 до 95% изменение сопротивления составляет от 1 . 10 до 1,5 10 Ом, погрешбность измерения 1 2,5%. Время установления и спада сигнала при изменении влажности от 30 до 65% порядка 0,5 с,П р и м е р 3. Технология изготовлениядатчика и измерение сопротивления ана 5 логичны примеру 1, Для резистивногослоя состава РЬ 0,962 п 0,04 С 11,64 Г 0,16 олщиной 0.5 мкм, напыленного при 750 С, получены следующие технические характеристики:при изменении относительной влажности от10 10 до 95 О изменение сопротивления составляет от 8 10 до 3 1 О Ом, погрешность5измерения,+ 3,0%, Время установления и спада сигнала при изменении влажности от 30до 65% около 1 с,15 Формула изобретения1, Датчик влажности. содержащий влагочувствительный слой и два рабочих электрода, нанесенные на изолирующуюподложку, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с20 целью повышения быстродействия.влагочуоствительный слой изготавливают из твердого электролита, составаРЬ 1-2 пхС 2-2 хГ 2 х. где х лежит в г 1 ределах от 0,03 до 0,15.25 2. Способ изготовления датчика влажности путем вакуумного напыления на изолирующую подложку рабочих электродовиз инертного металла и затем резистивного олагочуоствительного слоя, о т л и ч а ю 30 щ и й с я тем, что реэистионый слой наносятпри температуре 700 - 800 С из шихты со.става РЬ 1-2 ЛС 2-ьЕь, где 0,03 Б х0,15.