一种用于酒精检测的自供能传感器及其制备方法与流程

文档序号:11824026阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于酒精检测的自供能传感器,其特征在于,包括第一部件和第二部件;

所述第一部件包括分别沉积于玻璃基板上表面和下表面的气敏单元和下导电电极;所述气敏单元包括叉指电极和沉积于叉指电极上的气敏薄膜层,所述气敏薄膜层能够响应乙醇气体;

所述第二部件包括绝缘聚合物薄膜层和与所述绝缘聚合物薄膜层上表面直接贴合的上导电电极,所述绝缘聚合物薄膜层材料为柔性材料;

所述第一部件和所述第二部件通过绝缘支撑架固定,使得所述气敏薄膜层和所述绝缘聚合物薄膜面对面设置并相互隔离;在气流作用下,所述绝缘聚合物薄膜层能与所述气敏薄膜层形成接触-分离循环,从而产生感应电荷,并通过所述上导电电极和下导电电极向能够测定气敏单元电学参数变化的检测电路输出电信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于酒精检测的自供能传感器,其特征在于,所述绝缘聚合物薄膜层的材料和所述气敏薄膜层的材料之间存在摩擦电极序差异。

3.根据权利要求2所述的一种用于酒精检测的自供能传感器,其特征在于,所述绝缘聚合物薄膜层的材料为尼龙,铁氟龙,聚氟乙烯或聚酰亚胺。

4.根据权利要求2所述的一种用于酒精检测的自供能传感器,其特征在于,所述气敏薄膜层的材料为SnO2、γ-Fe2O3、α-Fe2O3或ZnO2

5.根据权利要求1所述的一种用于酒精检测的自供能传感器,其特征在于,所述叉指电的参数具体如下:宽度:25μm~50μm,间距:25μm~50μm,长度:800μm~4500μm,厚度:100nm~200nm;叉指电极的材料为Al或Au。

6.根据权利要求1所述的一种用于酒精检测的自供能传感器,其特征在于,所述上导电电极或下导电电极的材料为Al,Ni,Cu,Ag或Au,其厚度范围为30~70微米。

7.一种用于酒精检测的自供能传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤A:第一部件的制备;在洗净、干燥的玻璃基板底面沉积下导电电极,并在所述玻璃基板顶面制备叉指电极,然后采用成膜工艺在所述叉指电极上沉积气敏薄膜层;

步骤B:第二部件的制备;在具有柔性的绝缘聚合物薄膜层的一面上沉积导电电极;

步骤C:传感器的制备;将所述第一部件和所述第二部件通过绝缘支撑架固定,使得第一 部件中气敏薄膜层和第二部件中绝缘聚合物薄膜层相隔离且面对面设置,并在气流作用下能够形成接触-分离循环,从而将机械能转换为电能;然后连接检测电路以收集电能并检测气敏单元的电学参数变化。

8.根据权利要求7所述的一种用于酒精检测的自供能传感器的制备方法,其特征在于,所述绝缘聚合物薄膜层的材料和所述气敏薄膜层的材料之间存在摩擦电极序差异,其中,气敏薄膜层的材料为SnO2、γ-Fe2O3、α-Fe2O3或ZnO2,绝缘聚合物薄膜层的材料为尼龙,铁氟龙,聚氟乙烯或聚酰亚胺。

9.根据权利要求7所述的一种用于酒精检测的自供能传感器的制备方法,其特征在于,所述叉指电极的参数具体如下:宽度:25μm~50μm,间距:25μm~50μm,长度:800μm~4500μm,厚度:100nm~200nm,叉指电极的材料为Al或Au。

10.根据权利要求7所述的一种用于酒精检测的自供能传感器的制备方法,其特征在于,所述上导电电极或下导电电极的材料为Al,Ni,Cu,Ag或Au,其厚度范围为30~70微米。

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