Подогревный электролитический преобразователь влажности газов Советский патент 1990 года по МПК G01N25/66 

Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к электролитическим подогревным датчикам влажности, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение точности измерений влажности и упрощение конструкции преобразователя.

На фиг.1 представлена конструкция подогревного электролитического преобразователя влажности газов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема включения преобразователя.

Преобразоратель сформирован на диэлектрической подложке 1 из сапфира размерами 0,2x3x3 мм. На подлож-

ке расположен пленочный нагреватель 2 в виде меандра шириной 200 мкм с отводами 3 от средней его части. Средняя часть нагревателя, расположенная в центральной части подложки, является пленочным терморезистором. Одним из электродов является нагреватель. Другой электрод 4 расположен между выводами 5 терморезистора и установлен параллельно первому электроду. Выводы 5 из золотой проволоки диаметром 30 мкм с помощью проводящей пасты 6 на основе палладия и серебра соединены с контактными площадками 7. Поверх нагревателя 2 и электрода 4 методом плаэмохими- ческого осаждения нанесен слой 8 диэлектрика из диоксида кремния толСЛ СЛ

о

ОО

СО

ел

«СС&,

щиной 0,5 мкм, над которым расположен влагочувствительный слой 9, представляющий собой водный раствор хлористого лития, смачивающий окисел

На фиг.2 представлена схема включения преобразователя. К выводам нагревателя 5 подключен источник 10 питания. Ток через нагреватель контролируется амперметром 1 1. К электроду 4 через резистор 12 подключен генератор 13 с частотой 1 кГц и напряжением 1 В. Напряжение на электроде измеряется-вольтметром 14 переменного тока. Напряжение на отводах к центральной части нагревателя измеряется вольтметром 15.

Подогревный электролитический преобразователь влажности газов работает следующим образом.

В случае, когда температура преобразователя недостаточна для высушивания влагочувствительного слоя 9, его сопротивление и напряжение на электроде 4 мало. При повышении напряжения на нагревателе, его температура повышается и в момент достижения парциального давления водяного пара влагочувствительного вещества и измеряемой среды с поверхности влагочувствительного слоя 9 происходит испарение воды, приводящее к резкому увеличению его сопротивления и напряжения на электроде 4. Температура преобразователя в этот момент является мерой влажности окружающей среды. Температура влагочувствитель

5

0

5

0

5

ной области определяется терморезистором, функции которого выполняет средняя часть нагревателя.

Измерение сопротивления влагочувствительного слоя 9 осуществляется схемой, состоящей из генератора 13, резистора 12, вольтметра 14 переменного тока и цепи между электродом 4 и нагревателем 2. Эквивалентную схему этой цепи можно представить в виде последовательного соединения двух конденсаторов, одной из обкладок которых являются электрод 4 или нагреватель 2, а другой - влагочувствительный слой 9, и сопротивления влагочувствительного слоя 9.

Формула изобретения

Подогревный электролитический преобразователь влажности газов, состоящий из диэлектрической подложки, пленочных нагревателя, выполненного в виде меандра, терморезистора и двух параллельно установленных электродов, над которыми расположен влагочувствительный слой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции преобразователя, в качестве терморезистора использована средняя часть нагревателя, расположенная в центральной части подложки, одним из электродов является нагреватель, а другой расположен между выводами терморезистора, между электродами и влагочувствительным слоем нанесен слой диэлектрика.

/

А,

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к гигрометрии. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений и упрощении конструкции электролитического подогревного преобразователя влажности газов. Преобразователь сформирован на диэлектрической подложке, на одной стороне которой расположен пленочный нагреватель, выполненный в виде меандра из материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления и имеющий выводы от цент ральной части. В центральную часть нагревателя вложен электрод. Поверх нагревателя и электрода расположены диэлектрический и влагочувствительный слои. Центральная часть нагревателя выполняет функции второго электрода. 3 ил.

Фиг.1

Фиг. 2

10

Di

фи,г. Ъ