[发明专利]一种湿度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿度传感器。

背景技术

自20世纪30年代，Licl电解质电阻型湿度传感器问世以来，湿度传感器在众多领域都得到了广泛的应用。湿度传感器种类很多，按照其工作原理可分为伸缩式、蒸发式、露点式和电子式等，电子式湿度传感器以电阻型、电容型较为常见。目前湿度传感器的研究多集中在新型湿敏材料和与CMOS工艺兼容的新型湿度传感器结构两个方面随着物流行业和产品包装业的飞速发展，为减小产品由于运输和贮存过程中受潮损坏造成的损失，市场对低成本、低功耗和可印刷的湿度传感器有巨大需求。LC谐振式无源无线湿度传感器引起了部分研究者的关注，该湿度传感器基于电容型传感机制，其电容值受环境中相对湿度控制，将电容变化量通过LC谐振器转换成谐振频率，利用电磁波谐振频率的偏移来间接反映环境中的相对湿度(RH)的变化。目前研究报道的LC谐振式湿度传感器结构大多由叉指电容结构和螺旋电感并联组成。这种谐振器结构存在尺寸较大，工作频率较低，且谐振器品质因数较低，湿度传感器灵敏度不高等问题。

近年来，超常媒质尤其是单负媒质的应用受到了工业界和学术界的极大关注。将超常媒质应用在微波传感器领域，已成为一个非常有潜力的技术。经典的超常媒质开口谐振环SRR结构已实现了微波生物传感器、应力传感器和角度、位置、速度传感器等。此外基于复合左右手传输线的超常媒质已实现了被动式RFID应力传感器和RFID温度传感器。可以预见，将超常媒质应用在湿度传感器结构设计中，将是实现小型化和提高湿度传感器性能的一种有益尝试。

发明内容

本发明提出一种基于ELC谐振器的湿度传感器。

本发明所述一种湿度传感器，其包括箱体，所述测试箱体和与之相连的控制箱体，内部设有温度记录仪单元和温度传感器，测试箱体上设有收发天线，收发天线与控制箱体之间通过射频电缆相连接，所述控制箱体内设有控制模块，所述温控单元与控制箱体内的控制模块相连。

优选地，所述测试箱体上部设有注水口，下部设有出水口。

优选地，所述进水口与出水口处均分别设有控制阀门，所述控制阀门与控制箱体内的控制模块相连。

优选地，所述测试箱体内设有加热板。

优选地，测试箱体注水口上连接有进样器。

本发明所述湿度传感器，有效解决了LC谐振式无源无线湿度传感器所面临的尺寸大,谐振特性差的问题，本发明所述结构简单，实用性强，可工业化生产。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-测试箱体、2-控制箱体、3-温度记录仪单元、4-温度传感器、5-收发天线。

具体实施方式

实施例1。

本发明所述一种湿度传感器，其包括箱体，所述测试箱体1和与之相连的控制箱体2，内部设有温度记录仪单元3和温度传感器4，测试箱体1上设有收发天线5，收发天线5与控制箱体2之间通过射频电缆相连接，所述控制箱体2内设有控制模块，所述温控单元与控制箱体2内的控制模块相连。所述测试箱体1上部设有注水口，下部设有出水口。所述进水口与出水口处均分别设有控制阀门，所述控制阀门与控制箱体2内的控制模块相连。所述测试箱体1内设有加热板。测试箱体1注水口上连接有进样器。

本发明所述湿度传感器测试箱中两个相同的微带圆盘天线通过密闭罐的气密孔连接到网络分析仪上用于测量。湿度传感器位于两个天线之间,传感器背面没有金属地,所以可以通过任一侧天线将其谐振特性读出。实验中通过湿度控制单元调节需测试的湿度范围为35-88℃,利用微量进样器向密闭罐中的加热板注入一定量水滴,通过继电器定时加热,同时通过内部风扇实时将湿度吹匀来提升相对湿度。具体实施过程中通过反复上述步骤对罐内湿度进行控制。