Датчики влажности TDK

Электроды в нижней части формируют на подложке оксида алюминия, на которую наносят полимерную пленку (из целлюлозы или поливиниловый спирт) толщиной несколько микрон,которая служит в качестве чувствительного элемента. Электроды в верхней части датчика формируются засчет нанесения тонкой пленки золота. Иными словами, датчики влажности переменной емкости представляет собой конденсатор, у которого в качестве диэлектрика выступает полимерная пленка. Емкостной сенсор влажности характеризуется линейностью и способен измерять относительную влажность даже при 0% RH. С другой стороны, он имеет большую емкость в несколько сотен пФ при 0% RH и небольшой диапазон отклонения в несколько десятков пФ при относительной влажности от 0 до 100% . В этой связи, становится необходимым увеличить небольшое отклонение по емкости и одновременно компенсировать большое смещение нуля. Таким образом, недостаток емкостных датчиков заключается в том, что используемые в них схемы являются сложными, дорогостоящими и требуют регулярной калибровки. Напротив, к недостаткам резистивных датчиков влажности можно отнести трудности при измерении в условиях низкой влажности (5% относительной влажности или ниже), трудности в обеспечении динамического диапазона в цепях, поскольку диапазон отклонения импеданса имеет экспоненциальную характеристику, достигающую от 4-ого до 5-ого знака, а также больших изменений в свойствах из-за температуры (рисунок 3).

Тем не менее, для резистивного типа сенсоров влажности трудности, связанные с диапазоном изменения импеданса и температурными характеристиками, могут быть решены путем усовершенствования технологии изготовления микросхемы, при этом стоит принимать во внимание такие достоинства этих датчиков как простота использования и низкая себестоимость. Кроме того, что касается проблемы отсутствия чувствительности при низких значениях влажности, необходимость в корректировке (и дальнейшей периодической калибровке) может быть устранена путем исключения результатов измерений в диапазоне относительной влажности 5% RH и ниже. Исходя из этого, на практике недостаток становится большим преимуществом. Основываясь на таких предположениях, разработчики TDK стали использовать резистивный тип для своих сенсоров влажности. TDK производит компоненты, которые используют по максимуму отмеченное выше преимущество резистивных датчиков, свои собственные запатентованные полимерные материалы и технологии проектирования схем, благодаря чему они широко используются в различных областях, включая бытовую технику, оргтехнику и измерительные приборы.