[发明专利]一种基于微带天线的湿度传感器

说明书

本发明提供了一种基于微带天线的湿度传感器，在辐射贴片上设置湿敏层。使用时，湿敏层吸附环境中的水分，导致湿敏层的电导率变化，从而改变微带天线的共振频率，通过探测该共振频率实现环境湿度的检测。因为微带天线的共振频率对其各部分的导电特性非常敏感，所以本发明具有灵敏度高的优点。另外，当本发明实现属于无源器件，更有利于推广应用，在湿度传感领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及湿度传感领域，具体涉及一种基于微带天线的湿度传感器。

背景技术

传统湿度传感器的研究成果及设计方案多是有源传感器，虽然有响应恢复时间短、灵敏度高的优点，但是需要架线、电源供电、使用寿命短等不足。硕士学位论文“超便捷高灵敏气体及湿度传感器”提出了一种基于微带天线的湿度探测器，实现了无源湿度传感。但是，该湿度传感器的灵敏度低。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于微带天线的湿度传感器，该湿度传感器包括绝缘衬底、接地面、绝缘层、辐射贴片、湿敏层，接地面置于绝缘衬底上，绝缘层置于接地面上，辐射贴片置于绝缘层上，辐射贴片中设有空隙，湿敏层置于辐射贴片上；使用时，湿敏层吸收水分，湿敏层的电导率变化，从而改变微带天线的共振频率，通过探测该共振频率实现环境湿度的检测。

更进一步地，接地面和辐射贴片的材料为金、铜或铂。

更进一步地，绝缘衬底和绝缘层的材料为二氧化硅或玻璃。

更进一步地，湿敏层为碳纳米管薄膜或石墨烯薄膜。

更进一步地，空隙的形状为矩形、圆形、条形。

更进一步地，在绝缘层上还设有弹性层，辐射贴片置于弹性层上。

更进一步地，湿敏层贯穿空隙。

更进一步地，在空隙处、湿敏层的上方设置吸水颗粒。

更进一步地，吸水颗粒为氯化锂晶体。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于微带天线的湿度传感器，在辐射贴片上设置湿敏层。使用时，湿敏层吸附环境中的水分，导致湿敏层的电导率变化，从而改变微带天线的共振频率，通过探测该共振频率实现环境湿度的检测。因为微带天线的共振频率对其各部分的导电特性非常敏感，所以本发明具有灵敏度高的优点。另外，当本发明实现属于无源器件，更有利于推广应用，在湿度传感领域具有良好的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是基于微带天线的湿度传感器的示意图。

图2是又一种基于微带天线的湿度传感器的示意图。

图3是再一种基于微带天线的湿度传感器的示意图。

图中：1、绝缘衬底；2、接地面；3、绝缘层；4、辐射贴片；5、空隙；6、湿敏层；7、弹性层；8、吸水颗粒。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

本发明提供了一种基于微带天线的湿度传感器，如图1所示，该湿度传感器包括绝缘衬底1、接地面2、绝缘层3、辐射贴片4、湿敏层6。接地面2和辐射贴片4的材料为金、铜或铂。绝缘衬底1和绝缘层3的材料为二氧化硅或玻璃。接地面2置于绝缘衬底1上。绝缘层3置于接地面2上。辐射贴片4置于绝缘层3上，辐射贴片4中设有空隙5。湿敏层6置于辐射贴片4上，制备时，可以采用导电的环氧树脂将湿敏层6置于辐射贴片4上。