光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2014年
11期
3050-3060
,共11页
罗毅%施云波%杨昆%商春雪%渠立亮
囉毅%施雲波%楊昆%商春雪%渠立亮
라의%시운파%양곤%상춘설%거립량
探空仪%湿度传感器%微机电系统(MEMS)%蛇形加热器%有限元
探空儀%濕度傳感器%微機電繫統(MEMS)%蛇形加熱器%有限元
탐공의%습도전감기%미궤전계통(MEMS)%사형가열기%유한원
high altitude radiosonde%humidity sensor%Micro-electrical-mechanical Sytem(MEMS)%snake like heater%finite element analysis
针对探空仪湿度传感器在高空低温、高湿恶劣环境下容易结露,湿度波动大、电路板分布电容对测量结果有影响等问题,研究了具有蛇形加热器的平板夹心电容式湿度传感器及其工艺制备方法,并设计了测量电路.采用微机电系统(MEMS)加工工艺设计了加热式湿度传感器,通过对传感器进行有限元分析,确定了传感器表面加热区域温度分布情况,得出了环境温度、加热功率与加热温度三者之间的函数关系.提出一种基于电容充放电及比较法的湿度测量电路,从而有效地抑制了温度漂移和零点漂移,减小了寄生电容对测量结果的影响.地面实验结果显示:湿度传感器灵敏度约为2.3％RH·pF-1,迟滞约为0.7％ F·S,重复性约为1.9％,测量总不确定度约为4％,时间常数约为0.5s.本文研究的湿度传感器及其测量电路具有很好的温度稳定性,能够在低温环境下正常工作.
針對探空儀濕度傳感器在高空低溫、高濕噁劣環境下容易結露,濕度波動大、電路闆分佈電容對測量結果有影響等問題,研究瞭具有蛇形加熱器的平闆夾心電容式濕度傳感器及其工藝製備方法,併設計瞭測量電路.採用微機電繫統(MEMS)加工工藝設計瞭加熱式濕度傳感器,通過對傳感器進行有限元分析,確定瞭傳感器錶麵加熱區域溫度分佈情況,得齣瞭環境溫度、加熱功率與加熱溫度三者之間的函數關繫.提齣一種基于電容充放電及比較法的濕度測量電路,從而有效地抑製瞭溫度漂移和零點漂移,減小瞭寄生電容對測量結果的影響.地麵實驗結果顯示:濕度傳感器靈敏度約為2.3％RH·pF-1,遲滯約為0.7％ F·S,重複性約為1.9％,測量總不確定度約為4％,時間常數約為0.5s.本文研究的濕度傳感器及其測量電路具有很好的溫度穩定性,能夠在低溫環境下正常工作.
침대탐공의습도전감기재고공저온、고습악렬배경하용역결로,습도파동대、전로판분포전용대측량결과유영향등문제,연구료구유사형가열기적평판협심전용식습도전감기급기공예제비방법,병설계료측량전로.채용미궤전계통(MEMS)가공공예설계료가열식습도전감기,통과대전감기진행유한원분석,학정료전감기표면가열구역온도분포정황,득출료배경온도、가열공솔여가열온도삼자지간적함수관계.제출일충기우전용충방전급비교법적습도측량전로,종이유효지억제료온도표이화영점표이,감소료기생전용대측량결과적영향.지면실험결과현시:습도전감기령민도약위2.3％RH·pF-1,지체약위0.7％ F·S,중복성약위1.9％,측량총불학정도약위4％,시간상수약위0.5s.본문연구적습도전감기급기측량전로구유흔호적온도은정성,능구재저온배경하정상공작.
