高灵敏度的湿度和温度传感器通过连接一个聚胺涂层长期纤维格子和一个包裹在聚甲基西洛的马赫-泽恩德干扰仪中的聚甲基西洛

科学领域:

• 光子学和光学传感器
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境监测 环境监测

背景情况:

• 同时检测湿度和温度等环境参数对于各种应用至关重要.
• 现有的传感器通常在灵敏度,稳定性或成本效益方面面临限制.

研究的目的:

• 开发和描述一种新的级联传感器,用于同时准确地测量湿度和温度.
• 通过利用湿度和温度灵敏度的特定材料特性来提高传感器性能.

主要方法:

• 一个级联传感器的制造,集成长期纤维网格 (LPFG) 和马赫-泽恩德干扰仪 (MZI).
• 用聚胺 (PI) 覆盖LPFG以提高湿度灵敏度,并用聚胺 (PDMS) 覆盖MZI以提高温度灵敏度.
• 进行实验以评估湿度和温度传感性能,稳定性和可重复性.

主要成果:

• 在增加的实验中,传感器的湿度灵敏度约为164 pm/%RH,温度灵敏度为183 pm/°C.
• 综合测试后,稳定的灵敏度记录在~159 pm/%RH的湿度和~175 pm/°C的温度.
• 传感器表现出极好的线性 (R2 ≈ 0.994),以及良好的稳定性和可重复性.

结论:

• 级联LPFG-MZI传感器有效地实现了同时感应湿度和温度.
• 拟议的传感器设计具有低成本,易于制造和强大的稳定性等优点.
• 这项技术对先进的环境监测和控制系统具有前途.