[发明专利]基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统及方法

权利要求书

1.一种基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，包括柔性湿度传感器阵列(4)以及与所述柔性湿度传感器阵列(4)电连接的数据采集器(1)，柔性湿度传感器阵列(4)内包括m行n列的柔性湿度传感器单元(5)；其特征是：还包括与数据采集器(1)电连接的微控制器(2)，在采样频率f下经过采样时间t时，所述数据采集器(1)采集得到柔性湿度传感器阵列(4)相应的湿度阵列信息，且数据采集器(1)将所采集得到的湿度阵列信息传输至微控制器(2)内；

在接收到湿度阵列信息后，微控制器(2)对所接收的湿度阵列信息处理，以能提取得到任一行柔性湿度传感器单元(5)测量相应的湿度特性信息，所述湿度特性信息包括高湿度出现数量Yna、高湿度出现的位置Ynb以及每行重复出现高湿度的状态信息Ync；

微控制器(2)将提取得到所有行柔性湿度传感器单元(5)相对应的湿度特性信息与所述微控制器(2)内预先存储的湿度识别模型比较，以识别所述湿度特性信息对应的湿度信息。

2.根据权利要求1所述的基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，其特征是：数据采集器(1)在采样频率f下经采样时间t时，微控制器(2)对所接收的湿度阵列信息处理时，将t*f个湿度阵列相加，以能得到湿度特性阵列，微控制器(2)根据湿度特性阵列能提取得到湿度特性信息；湿度特性信息中每行重复出现高湿度的状态信息Ync包括重复出现高湿度的次数以及所述重复出现高湿度的位置信息。

3.根据权利要求1或2所述的基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，其特征是：所述微控制器(2)还与显示屏(3)连接，微控制器(2)通过显示屏(3)能显示输出识别后的湿度信息；

柔性湿度传感器阵列(4)内每列柔性湿度传感器单元(5)的一端相互连接成公共端后与数据采集器(1)适配连接，柔性湿度传感器阵列(4)内每列柔性湿度传感器单元(5)的另一端与数据采集器(1)的数据采集端口连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，其特征是：所述柔性湿度传感器阵列(4)内柔性湿度传感器单元(5)采用半导体工艺同时制备得到，所述柔性湿度传感器单元(5)包括柔性衬底(6)以及若干设置于柔性衬底(6)上的湿敏单元，所述湿敏单元包括设置于柔性衬底(6)上的湿敏基底(13)以及与所述湿敏基底(13)适配的湿敏纳米森林(11)。

5.根据权利要求4所述的基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，其特征是：所述柔性湿敏传感器(5)还包括设置于柔性衬底(6)的衬底支撑层(12)，所述衬底支撑层(12)与湿敏基底(13)为同一工艺步骤层；

所述柔性衬底(6)包括PET柔性膜、PI柔性膜或PEN柔性膜，所述湿敏基底(13)包括ITO。

6.根据权利要求5所述的基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，其特征是，所述柔性湿度传感器单元(5)由下述工艺制备得到，所述制备工艺包括如下步骤：

步骤1、提供柔性衬底(6)，并在所述柔性衬底(6)上设置湿敏材料层(7)；

步骤2、对所述湿敏材料层(7)图形化，以能得到位于柔性衬底(6)上的衬底支撑层(12)以及若干湿敏基底(13)；

步骤3、制备聚合物层(9)，所述聚合物层(9)压盖在衬底支撑层(12)、湿敏基底(13)上，且支撑在柔性衬底(6)上；

步骤4、对上述聚合物层(9)图形化，以能得到包覆湿敏基底(13)的湿敏基底包覆体(10)；

步骤5、对所述湿敏基底包覆体(10)进行纳米森林工艺，以能得到与湿敏基底(13)适配的湿敏纳米森林(11)。

7.根据权利要求6所述的基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，其特征是，所述聚合物层(9)为光敏聚酰亚胺或非光敏聚酰亚胺；聚合物层(9)的厚度为1μm～20μm。

8.根据权利要求7所述的基于柔性湿度传感器阵列的湿度信息识别系统，其特征是，聚合物层(9)采用光敏聚酰亚胺时，对聚合物层(9)光刻后得到湿敏基底包覆体(10)。