一种快速响应的油中水分湿敏电容
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，特别提供了一种采用MEMS技术制作的快速响应的油中水分湿敏电容。
背景技术
液压油等油液中的水分会引起油液性质的改变，引起油液变质，进而引起机械设备的故障甚至事故。为了避免油液由于水分引起变质，需要利用油中水分传感器检测水分含量，进行实时监测。油中水分传感器是在气象湿度传感器基础上进化而来，由于空气与油液性质的改变，造成油中水分传感器响应速度慢。为了提高油中水分传感器的响应速度，本发明在油中水分传感器的湿敏材料下部引入加热器，通过加热提高油中水分传感器吸湿脱湿的速度，达到提高湿敏电容响应速度的目的。为了降低由于加热引起的热损失和提高温度响应速度，本发明使用介质薄膜对湿敏电容进行支撑，达到降低热损失、提高热响应速度的目的
因此，如何提高油中水分传感器的响应速度，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种快速响应的油中水分湿敏电容，以解决现有的油中水分传感器相应速度慢的问题。
本发明提供的技术方案是：一种快速响应的油中水分湿敏电容，包括：透气上电极、湿敏材料、下电极和衬底，还包括加热单元，所述加热单元设置于湿敏材料的下方，用于对湿敏材料加热，以提高湿敏材料的吸湿脱湿速度。
优选，所述快速响应的油中水分湿敏电容还包括介质薄膜支撑结构，所述介质薄膜支撑结构位于透气上电极、湿敏材料、下电极和加热单元的下方，起支撑作用，所述衬底为中空结构，设置于介质薄膜支撑结构的下方，所述加热单元位于所述衬底的中空位置的上方。
进一步优选，所述快速响应的油中水分湿敏电容，所述加热单元设置于湿敏材料与下电极之间或设置于下电极与介质薄膜支撑结构之间。
进一步优选，所述加热单元为加热电阻。
进一步优选，所述加热电阻的材料为铂或多晶硅。
进一步优选，所述透气上电极的材料为金、铂、镍、钛、铬、钨或铝。
进一步优选，所述湿敏材料为聚酰亚胺或醋酸纤维素。
进一步优选，所述下电极的材料为金、铂、镍、钛、铬、钨或铝。
进一步优选，所述介质薄膜支撑结构为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或者氮化硅氧化硅复合膜介质材料或者高分子材料。
进一步优选，所述衬底的材料为硅、玻璃或者陶瓷。
本发明提供的快速响应的油中水分湿敏电容通过引入加热单元，可以提高湿敏材料的吸湿脱湿速度，进而达到提高湿敏电容在油液等复杂环境下的响应速度的效果。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明提供的快速响应的油中水分湿敏电容的俯视图；
图2为图1的A-A’剖面图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。
如图1、图2所示，本发明提供了一种快速响应的油中水分湿敏电容，包括：透气上电极1、湿敏材料2、下电极3和衬底6，还包括加热单元4，所述加热单元4设置于湿敏材料2的下方，用于对湿敏材料加热，以提高湿敏材料的吸湿脱湿速度，优选，所述透气上电极1的材料为金、铂、镍、钛、铬、钨或铝；所述湿敏材料2为聚酰亚胺或醋酸纤维素；所述下电极3的材料为金、铂、镍、钛、铬、钨或铝；所述介质薄膜支撑结构5为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或者氮化硅氧化硅复合膜介质材料或者高分子材料；所述衬底6的材料为硅、玻璃或者陶瓷。
该快速响应的油中水分湿敏电容，通过引入加热单元，可以提高湿敏材料的吸湿脱湿速度，进而达到提高湿敏电容在油液等复杂环境下的响应速度的效果。
作为技术方案的改进，如图1、图2所示，该快速响应的油中水分湿敏电容还包括介质薄膜支撑结构5，所述介质薄膜支撑结构5位于透气上电极1、湿敏材料2、下电极3和加热单元4的下方，起支撑作用，所述衬底6为中空结构，设置于介质薄膜支撑结构5的下方，所述加热单元4位于所述衬底6的中空位置的上方，通过设置介质薄膜支撑结构及将衬底设置成中空结构，可提高对湿敏材料的加热速度，降低加热功耗，降低热损失，提高热响应速度，如图1所示，透气上电极和下电极的引线焊板7a、7b和加热单元的正负极引线焊板7c、7d均设置于介质薄膜支撑结构上。
作为技术方案的改进，所述加热单元4设置于湿敏材料2与下电极3之间(图中未示出)或设置于下电极3与介质薄膜支撑结构5之间(如图2所示)，优选，所述加热单元4为加热电阻，所述加热电阻的材料优选为铂或多晶硅。
本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
