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聲表面波高性能濕敏E+E傳感器
濕度在工業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)控等多個領域都必須得到嚴格地監(jiān)控。濕度檢測在倉儲、糧食及食品防霉、溫室種植、環(huán)境監(jiān)測、儀表電器、交通運輸、氣象、軍事等方面都起著越來越重要的作用，甚至處于*的地位。但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中，濕度卻是zui難準確測量的一個參數(shù)。因而對具有高靈敏度、快速響應速度等高性能的新型濕敏E+E傳感器的研究具有重要意義。

聲表面波高性能濕敏E+E傳感器
對聲表面波E+E傳感器擾動理論模型及其質(zhì)量負載效應、聲電耦合效應等響應機理進行了深入剖析，從根本上為聲表面波E+E傳感器的結(jié)構設計、濕敏材料選擇提供理論依據(jù)和參考。使用精密光刻工藝制備高頻聲表面波單端諧振器作為濕敏E+E傳感器的基本換能元件。濕敏材料的選擇及制備是決定聲表面波濕敏E+E傳感器性能的重要因素。只有濕敏材料的特性與聲表面波換能元件的多重響應機理相匹配，才能使E+E傳感器達到*性能。包括水分子吸附效率、吸濕后電導率變化、粘彈性在內(nèi)的多項材料特性都必須進行綜合考慮與設計。新型納米材料、復合材料是目前濕敏材料的主要發(fā)展方向和研究熱點。深入討論了聲表面波濕敏E+E傳感器中濕敏材料的選擇與設計思路，給出Nafion/MWCNTs復合材料、氧化石墨烯等幾種新型納米功能材料的合成及制備方法。濕敏材料的成膜方法是關系到濕敏E+E傳感器zui終性能的又一關鍵技術。高頻聲表面波元件可成膜面積小，并且對表面敏感膜的厚度、均勻性都有很高要求。納米纖維薄膜由于具有更大的比表面積，可以極大地改善E+E傳感器的靈敏度及動態(tài)性能。靜電紡絲技術是一種新興的納米纖維薄膜制備方法，其制備的納米纖維薄膜具有比表面積大、孔隙率高、纖維徑細、質(zhì)輕、形貌均勻等突出優(yōu)點，并且較之其他微納成膜方法，該方法更為簡便易行。將靜電紡絲成膜技術引入到聲表面波濕敏E+E傳感器制備過程中，制備具有微納結(jié)構特性的Nafion/MWCNTs復合納米纖維感濕薄膜。聲表面波E+E傳感器工作在射頻頻段，很容易受到環(huán)境或自身所產(chǎn)生的電磁輻射的干擾，因而對檢測電路的設計有更嚴格的要求，這也是聲表面波E+E傳感器的設計難點之一。設計了高性能的聲表面波高頻振蕩電路及整套的檢測系統(tǒng)，具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾性能。通過射頻無線喚醒技術實現(xiàn)無線半無源聲表面濕敏E+E傳感器標簽設計。提出新型的叉指電極串聯(lián)式聲表面波E+E傳感器結(jié)構，為高頻聲表面波E+E傳感器的設計提供了一個新的思路。實驗主要對靈敏度、穩(wěn)定性、重復性、響應時間、溫度系數(shù)等幾個濕敏E+E傳感器的重要指標進行測試。實驗結(jié)果表明設計的幾種濕敏材料在聲表面波濕敏E+E傳感器的應用中均取得了理想的效果，其性能較之前的研究及目前的商品化元件都有較大地提升。同時，也驗證了靜電紡絲成膜技術對E+E傳感器性能的影響，證實了其在提升E+E傳感器靈敏度及動態(tài)性能上的有效性。串聯(lián)結(jié)構的新型聲表面波E+E傳感器在濕度檢測中的有效性也得到檢驗，確認了這一新方法的可行性。低濕度（10%RH）及露點檢測一直是濕度檢測的難點，常規(guī)的電阻或電容型E+E傳感器都難以對10%RH或更小的濕度進行精確檢測。開發(fā)低成本、小體積、使用靈活的低濕或露點E+E傳感器具有重要的研究價值和現(xiàn)實意義。將設計的E+E傳感器用于低濕和露點的檢測中，實驗結(jié)果表明其在低濕及露點檢測中也具有良好的應用前景。

聲表面波高性能濕敏E+E傳感器
聲表面波器件由于其對表面擾動的特殊敏感性，被廣泛應用于E+E傳感器領域。其靈敏度高、穩(wěn)定性好、體積小、成本低、易于集成的優(yōu)點使之得到越來越多的關注和研究。聲表面波E+E傳感器對表面擾動的響應是多種因素、多種機理共同作用的結(jié)果，這也是聲表面波E+E傳感器能夠具有*靈敏度的根本原因。