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Sensibilidad mejorada de un sensor de humedad capacitivo a nivel de PPM

Autores: Kumar, Lokesh; Islam, Tarikul; Mukhopadhyay, Subhas Chandra

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2017

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Acceso abierto

Artículo científico
2017

Sensibilidad mejorada de un sensor de humedad capacitivo a nivel de PPM


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Humedad
Sensores
Sensibilidad
Película nanoporosa
Estructura capacitiva
Fabricación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La medición de la humedad a nivel de ppm o ppb es muy difícil y la fabricación de sensores a bajo costo siempre es un desafío. La alta sensibilidad es un parámetro importante para los sensores de humedad a nivel de trazas (ppm). Un circuito de detección electrónico para la interfaz del sensor de humedad con alta sensibilidad requiere un circuito de hardware simple con pocos dispositivos activos. Las tendencias recientes para aumentar la sensibilidad incluyen la fabricación de una película nanoporosa con una superficie muy grande. En el trabajo presente, la sensibilidad de un sensor tipo capacitor de placas paralelas con película de óxido metálico ha mejorado significativamente con el objetivo de detectar humedad de 3 a 100 ppm en los gases del proceso industrial utilizados para fabricar semiconductores y otros dispositivos electrónicos sensibles. La sensibilidad se ha incrementado mediante (i) la fabricación de una película nanoporosa de óxido de aluminio utilizando el método sol-gel y (ii) aumentando el área de sección transversal de un capacitor de placas paralelas. Se ha propuesto una estructura capacitiva de doble cara donde se han fabricado dos capacitores: uno en la parte superior y otro en la parte inferior de un sustrato de alúmina plano, y luego los capacitores se conectan en paralelo. La estructura tiene el doble de sensibilidad de un solo sensor en el mismo rango de ppm, pero el tamaño de la estructura permanece sin cambios. Las características importantes de los sensores, como la sensibilidad ( = ), el tiempo de respuesta (), y el tiempo de recuperación (), se determinan y se comparan con un medidor de punto de rocío comercial SHAW, Reino Unido. El sensor de doble cara fabricado tiene una sensibilidad comparable ( = 100%, (s) = 28, (s) = 40) con el medidor comercial ( = 100.5%, (s) = 258) pero tiene un tiempo de respuesta más rápido. El método propuesto para mejorar la sensibilidad es simple y puede producirse en masa.

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