基于Love波的湿度传感器的关键技术研究

作为环境湿度及水分含量检测的重要信息采集单元，具有高灵敏度、低检测下限和高稳定性的湿度传感器在工业生产、过程控制、环境监测、家用电器、农业生产等领域有广泛的应用需求。在气相或液相环境中，Love波对波导层表面的边界条件变化均十分敏感，且其波导对金属电极的良好保护等特点而在湿度传感器领域具有极高的应用潜力。本项目通过探索Love波在湿度检测领域的应用，建立粘弹性多波导+压电基片结构的Love波传播模型及其湿度传感器响应机理，优化延迟线设计并在其基础之上构建一种高稳定性振荡器，在延迟线表面镀涂感湿材料，率先构建具有电极保护和高检测灵敏度的湿度传感器的原理装置，利用该装置开展对待测空间水气含量的检测，评价理论模型和实验装置的性能，为Love波湿度传感器的实用化研究奠定基础。本项目的开展对于丰富Love波传播理论和湿度传感器响应机制、优化延迟线结构及拓展其在湿度检测领域的应用等有着重要的意义。

引入Maxwell-Weichert模型描述聚合物的粘弹性，结合已有的压电Love波模型，研究了粘弹性波导Love波传播特性；引入BET-Anderson模型，建立了一种描述气体浓度（压强）和传感器输出之间的定量关系式；在前述研究基础之上，给出了Love波湿度传感器的响应机制。