基于一维纳米材料的双层微波湿度传感研究

作者：江世鹏; 梁峻阁^*; 王晓; 吴佳糠; 顾晓峰

来源：传感技术学报, 2021, 34(11): 1433-1439.

• 微波传感器
• 纳米材料
• 静电纺丝技术
• 湿度传感器

微波湿度检测方案在传感技术的推进下逐渐形成并得到全面发展,现阶段的研究主要从微波器件的结构设计展开,而忽视了对应的湿敏材料制备及优化。一维纳米材料因其高比表面积和孔隙率,是有助于提高检测灵敏度的优选敏感材料。本文设计了一款基于新型分裂环谐振器的双层微波传感器,利用高压静电纺丝技术制备了聚丙烯腈一维纳米材料,将该湿敏材料置于器件强电场聚集区域,在10%RH～90%RH湿度范围内实现了0.05 dB/%RH(基于插入损耗)、0.15°/%RH(基于相位)的检测灵敏度、1.63%RH(基于插入损耗)、3.56%RH(基于相位)的湿滞,在稳定性检测中实现了最大误差0.21%RH。结果表明除微波检测电极设计,湿敏材料的制备工艺也显著影响了微波湿度传感器的检测特性。

• 单位
  江南大学