基于LabVIEW的濕敏元件性能測(cè)試分析系統(tǒng)

圖7中給出燒結(jié)溫度500 ℃濕敏元件在不同相對(duì)濕度下的復(fù)阻抗圖(測(cè)試電壓為1V)，橫軸和縱軸分別為復(fù)阻抗的實(shí)部Re(z)和虛部Im(Z)，頻率范圍為10Hz～100kHz。
圖7中，當(dāng)相對(duì)濕度較高時(shí)，復(fù)阻抗曲線近似為一個(gè)小半圓。電介質(zhì)理論中，這種復(fù)阻抗的半圓可以等效為一個(gè)電阻和電容并聯(lián)的等效電路，電阻可以表示濕敏材料導(dǎo)電載流子導(dǎo)電即材料顆粒和顆粒間界面載流子導(dǎo)電。
電容可以表示材料的極化粒子導(dǎo)電，即顆粒界面空間電荷極化以及吸附水分子極化電荷導(dǎo)電。隨著濕度的增加，半圓逐漸減小(通過(guò)橫縱坐標(biāo)的尺度可以看出)，這是因?yàn)榈蜐駮r(shí)水分子濃度較低，在材料表面呈單分子吸附，不能形成連續(xù)水膜，需要依靠氧化鈦半導(dǎo)體材料自身導(dǎo)電，因此材料自身的阻抗是總阻抗的主要部分，隨著濕度增大，吸附水的電離導(dǎo)電逐漸增強(qiáng)，吸附的水電離出更多地H+和OH-，使得電極處的空間電荷極化作用也逐漸增強(qiáng)，電阻降低，使半圓的半徑變小。

4 結(jié)語(yǔ)
在LabVIEW 8．2開(kāi)發(fā)環(huán)境下，基于模塊化設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了濕敏元件性能參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試與分析，該系統(tǒng)利用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和顯示能力，省去許多手工操作，解決了限制濕度傳感器發(fā)展的測(cè)試?yán)щy問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用于氧化鈦基濕敏元件特性研究的實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果證明，系統(tǒng)可以高效率的對(duì)濕敏元件性能參數(shù)做出快速測(cè)試與準(zhǔn)確的分析，使用方便且性能可擴(kuò)展。