电极结构对高分子电阻型湿度传感器性能的影响

本文以聚苯乙烯磺酸钠为湿敏材料,制备了以金叉指电极为基底的高分子电阻型湿度传感器。研究了电极基片材料和叉指电极构型对传感器湿敏响应特性的影响。研究表明,采用多孔结构的基片材料可降低传感器电阻,增强湿敏膜与基片的结合能力从而提高传感器的稳定性;叉指电极构型对传感器的电阻大小有一定影响,增加电极中心线间距离使传感器的稳定性提高。     

基于ARMA模型的加速退化试验可靠性评估

有限时间内很难获得大量电子产品的失效数据,传统可靠性评估方法存在一定局限。在分析传统加速退化试验可靠性评估的基础之上,提出利用时间序列对产品加速退化过程描述的方法,使用自回归滑动平均混合(ARMA)模型对退化数据进行建模,通过参数估计得到其退化规律的表达式,从而外推出其失效寿命,进而利用极大似然估计理论进行可靠性评估。最后以某电源电路板加速退化试验数据为例,分时间序列建模和可靠性评估两大步骤,分别对95℃、105℃、115℃下加速退化试验数据进行分析处理,得出可靠性评估结果,验证该方法的有效性和实用性。     

湿度传感器及其应用电路

主要介绍电阻式、电容式湿度传感器的工作原理、特点。并以电阻式为例,在设计应用电路以及补偿电路上作较详细的分析,并介绍其实际应用。     

电应力加速退化试验技术及可靠性评估研究

为探究电冲击对电子装备寿命的影响,选取电源通断瞬间产生的高压为电冲击加速应力,并以雷达某系统功能电路板为研究对象,开展电应力加速退化试验。通过对试验数据的统计分析,得到基于性能退化轨迹的伪失效寿命,并在Weibull分布条件下进行参数估计,提出基于电应力的电源开关通断电加速模型,并实现对某型雷达功能电路板的可靠性评估。     

ZnO纳米线阵列湿度传感器研究

采用水热法在Au/Ni叉指电极上原位生长出整齐的ZnO纳米线阵列。纳米线的平均直径和长度分别为50 nm和5μm,且沿[0001]方向高度择优生长。测试了基于纳米线阵列的湿敏器件对不同湿度电容和电阻响应,并分析了它的工作机制。实验结果表明,这些器件具有相对较大的灵敏度和较短的响应和恢复时间,从而说明ZnO纳米线阵列在湿敏领域有很好的应用前景。     

基于风险分析的可靠性指标加速验证方法研究

传统的可靠性验证试验由于一般在使用条件下进行,且只利用失效数据进行判定,往往需要大量的时间和费用。这对于高可靠长寿命船舶设备可靠性指标的验证是不可接受的。本文提出一种基于风险分析的可靠性指标加速验证方法,该方法利用退化数据进行分析,在试验风险可接受的条件下提前截止试验,得出验证结果。同时,利用高环境应力可以加速退化过程,进一步减少试验时间。本文具体给出了分析和计算提前截止试验和利用高应力进行试验产生的额外风险的方法,保证了验证结果的真实可靠。最后利用案例证实了该方法在减少验证试验时间上的有效性。     

电阻式湿度传感器制作工艺的革新

介绍一种制作电阻式湿度传感器的革新工艺,使电阻值减小,电极间隙仅10μm,能检测狭小空间的湿度,具有长期稳定性,易于实现小型化.     

基于电子产品板级加速退化数据的可靠性分析

以某24 V-2 A稳压电源板在80 C,100 C,120 C下进行恒加加速退化试验为例,观测到电源板输出电压随温度变化的退化过程,由B-S模型采用回归方法进行了可靠性统计推断,并与其它评估结果比较.结论表明,基于加速性能退化数据进行板级电子产品可靠性评估方法可行、结果可信,且更节约试验成本和时间,无继往数据和无失效数据情况下仍能适用.     

基于可能性分布的无线传感器网络可靠性分析

将传感器节点失效行为用可能性分布来刻画,通过引入结构函数,建立传感器节点与网络状态的关系,构造出了一种无线传感器网络可能可靠性函数.该函数表示无线传感器网络在观察时刻网络状态不低于某一值的可能性.通过实例分析,所构造的函数能够有效评价所部署的无线传感器网络的可靠性.     

湿度传感器响应时间校准规范的制订

湿度传感器响应时间在不同的环境温度、环境风速下,其测量结果会有很大的差别,特别是环境温度对湿度传感器响应时间的影响更大,在-20℃条件下与+50℃条件下其响应时间相差达四倍多。因此,有必要制订用于统一湿度传感器响应时间校准的技术标准,并对湿度传感器响应时间校准时的测量环境条件与校准方法做出规定。     

具有双层结构的聚电解质和聚苯胺复合湿度传感器

制备了水溶性聚苯胺,将其与聚电解质湿敏材料———交联季胺化聚（4-乙烯基吡啶）复合,构建了具有双层结构的电阻型湿度传感器,研究了其在低湿环境下的湿敏响应特性。     

一种基于碳黑/聚四乙烯吡啶纳米复合物的新型湿度传感器

以4-羟-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)为引发剂,通过本体聚合方法制备聚四乙烯吡啶(P4VP)接枝纳米碳黑(CB)复合材料,以溴丁烷和1,4-二溴丁烷分别与之进行季胺化和交联季胺化反应,制得了新型电阻型湿敏材料.测试了该类纳米复合湿敏材料的温度响应特性,发现其在低湿环境下也具有较好的导电性,而且材料的导电行为同时存在离子导电和电子导电两种机理.通过改变碳黑与聚合物的相对比例,使聚合物产生季胺化以及交联季胺化反应等,可以调控两种导电机理的复合材料在电响应中所起的作用,从而改变其湿敏响应特性,制备可以全程响应的电阻型湿度传感器.     

溶胶－凝胶法制备薄膜湿敏元件的研究

用溶胶－凝胶法制备了Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ）薄膜湿敏元件，研究了它们的感湿特性，对薄膜的结构、导电机理进行了讨论．获得的湿敏元件具有响应快、滞后小和灵敏度高等优点．     

多壁碳纳米管湿度传感器介电损耗模型（英文）

为揭示碳纳米管湿度传感器的介电损耗,制作了一种电阻型碳纳米管湿度传感器.使用介电损耗相关理论对其频率特性进行分析,并利用普适方程建立了传感器介电损耗模型.对实验数据与所建立模型进行拟合,得到拟合决定系数为0.994,表明可以使用普适方程对传感器介电损耗进行描述.由于测试频率引起的传感器电阻变化会改变传感器线性度,分析了不同测试频率下传感器的线性度,发现当测试频率为10 kHz时传感器的线性度最佳（1.52%）,此时传感器灵敏度为-7.83Ω/%RH.     

高分子电容式湿度传感器热真空试验技术研究

研究了真空环境和温度变化综合作用下湿度传感器输出变化特性,从机理上分析了产生该现象的原因,通过试验方式得到输出与热真空条件之间的变化关系。试验结果表明：在10-4 Pa以上的真空条件下,输出变化不影响传感器的灵敏度;在10-5 Pa以下的热真空环境对传感器的灵敏度影响很大,变化率最大可达8.5%。     

交流信号检测的多壁碳纳米管湿度传感器模型(英文)

为研究交流信号检测的多壁碳纳米管(MWCNTs)湿度传感器模型,通过扫描电子显微镜对传感器敏感薄膜(MWCNTs-SiO2薄膜)的孔隙结构进行观察,并使用表面积与孔隙(ASAP)分析系统对薄膜孔隙率进行分析.利用Debye方程对敏感薄膜中凝聚出液态水介电损耗的描述建立传感器模型.为了验证该传感器模型,制作了一种基于MWCNTs-SiO2的电导型湿度传感器,在100 kHz测试频率下,对不同相对湿度环境中的传感器电导值进行测试,利用测试结果与所建立模型进行拟合,发现R2大约为0.979,可见该模型可以用来描述传感器湿敏特性.     

高分子湿敏电容的设计

从传感器功能要求出发,阐述了高分子湿敏电容正向设计规则.介绍了电容型高分子湿敏元件的感湿机理、元件结构、工艺过程和感湿材料设计方法,同时以应用示例给予说明.     

气象用湿度传感器低温测量探讨

通过湿度传感器的低温性能测试研究,掌握温度变化对湿度测量准确度的影响量。通过随机挑选的3支湿敏电容湿度传感器在实验室不同的温度点下开展湿度全量程测试,在测试温度低于0℃时,计量标准的两种计算方法 -标准方法和WMO法,与之进行比对分析,验证低温时湿度测量的两种计算方法的相关性和差异性,进而定量地分析0~-40℃环境下湿度计量的温度影响量。     

过滤器材料对陶瓷湿敏元件稳定性的影响

本工作研究了用金属丝网作骨架浸渍能透水蒸汽的高分子材料的溶液，干后形成既能透水蒸汽、又能阻挡烟尘和有害气体透过的复合材料，用这种材料作过滤器封装湿敏元件，在最佳情况下，可使其漂移值减小到仅用铜丝网过滤器时的十分之一，而对湿滞和响应时间无明显的不良影响。     

Remaining Life Prediction Based on Wiener Processes with ADT Prior Information

Precisely predicting the remaining life for an individual plays an important role in condition‐based maintenance, so Bayesian inference method, which can integrate useful data from several sources to improve the prediction accuracy, has became a research hot. Aiming at the situation that accelerated degradation tests have been widely applied to assess the reliability of products, a remaining life prediction method based on Bayesian inference by taking accelerated degradation data as prior information is proposed. A Wiener process with random drift, diffusion parameters is used to model degradation data, and conjugate prior distributions of random parameters are adopted. To solve the problem that it is hard to estimate the hyper parameters from accelerated degradation data using an Expectation Maximization algorithm, a data extrapolation method is developed. With acceleration factors, degradation data are extrapolated from accelerated stress levels to the normal use stress level. Acceleration factor constant hypothesis is used to deduce the expression of acceleration factor for a Wiener degradation model. Besides, simulation tests are designed to validate the proposed method. The method of constructing the confidence levels for the remaining life predictions is also provided. Finally, a case study is used to illustrate the application of our developed method. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.