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原文传递一种湿度传感器、制备方法及湿敏型开关触发器

专利名称：	一种湿度传感器、制备方法及湿敏型开关触发器
摘要：	本发明属于开关触发器领域，并公开了一种湿度传感器、制备方法及湿敏型开关触发器。湿度传感器包括基体和功能层，基体优选为石英晶体微天平，所述功能层为GO/Cu(OH)2复合层，该GO/Cu(OH)2复合层中包括Cu(OH)2纳米线和粘附在该Cu(OH)2纳米线之间的GO，GO用于提高Cu(OH)2纳米线的亲水性。本发明还公开了湿度传感器的制备方法和一种非接触式湿敏型开关触发器，湿度传感器用于吸收待测对象的水分，使得其自身的谐振频率发生变化；差频电路与振荡电路连接，用于判断是否有待测对象靠近。通过本发明，开关触发器具备灵敏度高、耐用性强、制造工艺简单、成本低等特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	华中科技大学
发明人：	廖广兰;方涵;林建斌;谭先华;史铁林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910681492.8
公开号：	CN110376253A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	梁鹏;曹葆青
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种湿度传感器，其特征在于，该湿度传感器包括基体和设置在该基体上的功能层，所述基体优选为石英晶体微天平，所述功能层为GO/Cu(OH)2纳米复合层，该GO/Cu(OH)2纳米复合层中包括Cu(OH)2纳米线和粘附在该Cu(OH)2纳米线之间的GO，其中，所述GO用于提高所述Cu(OH)2纳米线的亲水性。 2.如权利要求1所述的湿度传感器，其特征在于，所述Cu种子层厚度为5nm～500nm。 3.一种如权利要求1-2任一项所述的湿度传感器的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤： (a)选取石英晶体微天平作为基体，采用磁控溅射的方式在所述基体上沉积厚度为5nm～500nm的Cu种子层； (b)将表面沉积有所述Cu种子层的石英微晶天平置于氢氧化钠和过硫酸铵的混合溶液中，使得所述Cu种子层与所述混合溶液反应生成Cu(OH)2纳米线，以此在所述基体上获得Cu(OH)2纳米线层； (c)将GO分散液滴涂在步骤(b)中生成的Cu(OH)2纳米线层表面，使得所述GO粘附在所述Cu(OH)2纳米线之间，以此获得所需的GO/Cu(OH)2纳米复合层，干燥后获得所需的湿度传感器。 4.如权利要求3所述的湿度传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述磁控溅射优选采用射频或者直流模式，功率为50 W～400 W。 5.如权利要求3所述的湿度传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述混合溶液中氢氧化钠和过硫酸铵的摩尔质量浓度配比优选为(5～25):1。 6.如权利要求3所述的湿度传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述将表面沉积有所述Cu种子层的石英微晶天平置于氢氧化钠和过硫酸铵的混合溶液中的时间为3min～20min。 7.如权利要求3所述的湿度传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述GO分散液的浓度优选为0.25mg/mL～5mg/mL。 8.如权利要求3所述的湿度传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述GO分散液通过分次滴涂在所述Cu(OH)2纳米线层上，每次液滴的体积为50微升～200微升，滴涂的次数为1次～20次。 9.一种非接触式湿敏型开关触发器，其特征在于，该触发器包括振荡电路和差频电路，所述振荡电路包括权利要求1-2任一项所述的湿度传感器和微天平，其中：所述湿度传感器用于感应待测对象，当待测对象靠近所述湿度传感器时，该湿度传感器吸收待测对象的水分，使得其自身的谐振频率发生变化；所述微天平为石英天平微天平；所述差频电路与所述振荡电路连接，用于检测所述湿敏传感器和微天平的谐振频率，并计算所述湿敏传感器和微天平的谐振频率的差值，通过将该差值与预设阈值进行比较，判断是否有待测对象靠近。 10.如权利要求9所述的一种非接触式湿敏型开关触发器，其特征在于，所述预设阈值为：当没有待测对象靠近时，所述湿度传感器和微天平的谐振频率之差。
所属类别：	发明专利