纸基底印刷无芯片RFID湿度传感器

• 作者: 冯冲 宋智 王思睿 薛严冰 陈宝君
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 无芯片湿度传感器 纸基底 湿敏特性 分布式加载
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 传感器技术
• 页码范围: 150-158
• 页数: 9页
• 分类号: TP212.2|TH702
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2006010

摘要

提出了一种基于纸基底的喷墨印刷无芯片RFID湿度传感器,通过遗传算法与射频仿真软件HFSS相结合,对常规开口环谐振器结构进行分布式加载,得到目标频率为2.45 GHz的谐振特性良好的传感器模型;采用DMP3000型材料打印机,在不同纸基底上喷墨印刷银墨水制作传感器,以纸张本身的吸水性实现湿度传感;研究不同纸基底对湿度传感器感湿灵敏度和恢复度的影响.结果 表明,柯达相纸传感器的灵敏度最高,高湿灵敏度可达到8 MHz％ RH,双铜纸湿度传感器恢复度高且恢复时间短,仅为2 min;两种基底湿度传感器皆有较好的一致性、中长期稳定性,且湿敏特性在20℃～30℃范围内受温度影响较小.对纸基湿度传感器的感湿机理进行了分析,纸主要成分纤维素表面的羟基与吸附的水分子作用形成氢键,改变了基底的介电参数,传感器的湿敏特性与纸的成分和结构有关.