CN1540331A

CN1540331A - 微波炉用湿度传感器

Info

Publication number: CN1540331A
Application number: CNA031233597A
Authority: CN
Inventors: 李昌洙
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: CN100359323C

Abstract

一种微波炉用湿度传感器，包括：印刷板；形成在印刷板上的绝缘膜；形成在绝缘膜上部的由五氧化二钽(Ta₂O₅)形成的粘合层；结合在粘合层上部的下部电极。电极由白金构成。绝缘膜由SiO₂，Si₃O₄，Si_xO_y中的任意一种构成。把电极结合在绝缘膜时，由五氧化二钽(Ta₂O₅)形成粘合层，不与构成电极的金属物质发生化学反应。因而当结合电极及长时间使用时其化学结构也不发生变化，五氧化二钽(Ta₂O₅)不易被氧化从而有效减少接触电阻。能够维持电极的感应度，降低接触电阻，加强了湿度传感器的耐久性及可信度，因此长时间使用中也能准确进行湿度的感知。

Description

微波炉用湿度传感器

技术领域

本发明涉及微波炉领域，特别涉及微波炉用湿度传感器。

背景技术

湿度传感器分为利用有机物的吸湿引起带电率变化的静电容量性湿度传感器、利用半导体电阻变化的相对湿度传感器、利用陶瓷的绝对湿度传感器等。其中静电容量型湿度传感器由于制作过程简便，可靠性高，所以广泛应用于微波炉的制造领域中。

图1是现有的微波炉用湿度传感器的剖面图。如图所示湿度传感器由感知微波炉内部湿度的感湿元件1和补偿感湿元件1湿度值的补偿元件2，还有封装感湿元件1和补偿元件2的保护盒3构成。其中感湿元件1和补偿元件2具有相同结构。

感湿元件1和补偿元件2安置在印刷板10、10’上面。印刷板10上面有一层由SiO₂、Si₃O₄、Si_xO_y等材料构成的绝缘膜20、20’。绝缘膜20、20’表面有为结合下部电极所需的粘合层30、30’，粘合层30、30’是通过将钛喷刷以后进行急速热处理形成。

粘合层30、30’结合下部电极40、40’，下部电极40、40’表面涂有白金等贵金属。

下部电极40，40’表面有一层由聚亚胺薄膜经过热处理所形成的带电膜50、50’。聚亚胺薄膜具有水分含量变化时引起导电率变化的特性。

带电膜50、50’上部有由金属膜经过冲压形成的上部电极60、60’。这里上部电极60、60’与下部电极40、40’不同，以梳子形态形成。在这种形态下水分子可以顺畅进入导电膜50、50’内部。

下部电极40、40’及上部电极60、60’经过电线90、90’与销80、80’相连接，并且这些元件封装在保护盒内。此时感湿元件1内会形成一定空间及孔73，使得内部空气可以顺畅流通。补偿元件2应灌满氮气以后密封。

图2是湿度传感器感知湿度的电路图。电路图由感湿元件1，补偿元件2，固定电阻R1，可变电阻VR组成的桥式电路和电源构成。

在此电路系统中，微波炉加热食品时所形成的水蒸气将会触到感湿元件1，感湿元件1的聚亚胺薄膜吸收水分以后电阻发生变化，补偿元件2由于密封因此不能吸收水分，电阻也不发生变化。感湿元件1的电阻变化会引起桥式电路的输出，继而测出湿度变化。

但是在现有技术方案中由于湿度传感器的粘合层使用了钛，存在在后续工程中发生化学变化的可能性。即粘合层形成以后，后续的下部电极结合在粘合层上的过程是一个利用高温热处理使金属膜附着的工程。此时粘合层在高温下受到加热，其内部的钛也在高温下受到热量并与构成下部电极的金属物发生化学反应，生成新的化合物。例如，下部电极的材料是白金时会产生Pt_xTi_y结构的化合物。

由于金属和钛化合物的化学性质不稳定，随着时间的流逝，其结构也将发生变化，接触电阻增大，增加漏电流。继而电极的感应度也发生变化，引起湿度传感器测量不准的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种微波炉用湿度传感器，结合的下部电极不与粘合层发生化学反应，下部电极随着使用时间的增加，其感应度受到热化作用也不发生变化。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：微波炉用湿度传感器包括印刷板、形成在印刷板上的绝缘膜，还包括形成在绝缘膜上部的由五氧化二钽(Ta₂O₅)形成的粘合层，下部电极结合在粘合层的上部。

所述的下部电极由白金构成。

所述的绝缘膜由SiO₂，Si₃O₄，Si_xO_y中的任意一种构成。

本发明的有益效果是：把电极结合在绝缘膜时，由五氧化二钽(Ta₂O₅)形成粘合层，所以它跟以往使用钛(Ti)的技术不同，不与构成电极的金属物质发生化学反应。因而当结合电极长时间使用时其化学结构也不发生变化，在一定范围内能够维持电极的感应能力，其性能也能够保持不变。

而且，在现有技术中，当电极形成后，后续的导电膜形成过程中，钛(Ti)会随着氧的扩散发生变化，产生接触电阻增大的缺点，但五氧化二钽(Ta₂O₅)不易被氧化从而有效减少接触电阻。

如上所示，能够维持电极的感应度，降低接触电阻，加强了湿度传感器的耐久性及可信度，因此长时间使用中也能准确进行湿度的感知。

附图说明

图1：现有的微波炉用湿度传感器的剖面图。

图2：现有的微波炉用湿度传感器的电路图。

图3：本发明的微波炉用湿度传感器的剖面图。

在图中：

1.感湿元件 2.补偿元件

3.保护盒 10、10’.印刷板

20、20’.绝缘膜 30、30’.粘合层

40、40’.下部电极 50、50’.导电膜

60、60’.上部电极 73.孔

80、80’.销 90、90’.电线

130、130’.粘合层

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：图3是本发明的微波炉用湿度传感器的剖面图。

如图所示湿度传感器由感知微波炉内部湿度的感湿元件1和补偿感湿元件1湿度值的补偿元件2，还有封装感湿元件1和补偿元件2的保护盒3构成。其中感湿元件1和补偿元件2具有相同结构。

感湿元件1和补偿元件2安置在印刷板10、10’上面。印刷板10上面有一层由SiO₂，Si₃O₄，Si_xO_y等材料构成的绝缘膜20、20’。绝缘膜20、20’表面有为结合下部电极所需的粘合层130、130’，形成在绝缘膜上部的粘合层(130、130’)由五氧化二钽(Ta₂O₅)形成。

下部电极40、40’表面有一层由聚亚胺薄膜经过热处理所形成的带电膜50、50’。在这里聚亚胺薄膜具有水分含量变化引起导电率变化的特性。

带电膜50、50’上部有由金属膜经过注模形成的上部电极60、60’。这里上部电极60、60’与下部电极40、40’不同，以梳子形态形成。在这种形态下水分子可以圆滑通过导电膜50、50’内部。

下部电极40、40’及上部电极60、60’经过电线90、90’与销80、80’相连接，并且这些元件封装在保护盒内。此时感湿元件1会形成一定空间及孔73，使得内部空气可以顺畅流通。补偿元件2应灌满氮气以后密封。

下面是本发明设计方案下湿度传感器工作原理。

微波炉加热食品时所形成的水蒸气将会触到感湿元件1和补偿元件2，感湿元件1的聚亚胺薄膜吸收水分以后电阻发生变化，补偿元件2由于密封因此不能吸收水分，电阻也不发生变化。感湿元件1的电阻变化会引起桥式电路的输出，继而测出湿度变化。

从上所示，本发明利用五氧化二钽(Ta₂O₅)作为微波炉湿度传感器粘合层的材料，使粘合层不与构成下部电极的金属物质产生化学反应作为其技术原则。

Claims

1.一种微波炉用湿度传感器，该湿度传感器包括印刷板(10、10’)、形成在印刷板上的绝缘膜(20、20’)，其特征在于：还包括形成在绝缘膜上部的由五氧化二钽(Ta₂O₅)形成的粘合层(130、130’)；下部电极(40、40’)结合在粘合层的上部。

2.根据权利要求1所述的微波炉用湿度传感器，其特征在于：下部电极由白金构成。

3.根据权利要求1或2所述的微波炉用湿度传感器，其特征在于：绝缘膜(20、20’)由SiO₂，Si₃O₄，Si_xO_y中的任意一种构成。