(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211086190.4 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第四十九研 究所 地址 150028 黑龙江省哈尔滨市松北区龙 盛路969号 (72)发明人 王兆云　咸婉婷　袁铭泽　乔路　 唐胜武　朱钧橪　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 专利代理师 岳泉清 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01D 11/24(2006.01) G01D 11/00(2006.01)G05D 22/02(2006.01) (54)发明名称 适用于高湿环境的高稳定温湿度传感器及 测量方法 (57)摘要 适用于高湿环境的高稳定温湿度传感器及 测量方法， 属于传感器测量领域， 本发明为解决 高湿环境下现有湿度传感器稳定性差的问题。 本 发明包括测量部外壳、 控制部外壳、 信号采集调 理与控制电路板和测量部； 控制部外壳内腔设置 有信号采集调理与控制电路板； 测量部外壳内腔 设置有测量部， 所述测量部用于测量温湿度信 息； 所述温湿度信息反馈至信号采集调理与控制 电路板； 测量部外壳沿周向设置有两圈散气孔， 所述散气孔用于使集成封装敏感芯片与空气接 触， 并将测量部外壳腔内的湿气散掉。 本发明用 于高湿环境下稳定测量温湿度。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115435838 A 2022.12.06 CN 115435838 A 1.适用于高湿环境的高稳定温湿度传感器， 其特征在于， 包括测量部外壳(1)、 控制部 外壳(2)、 信号采集调理与控制电路板(4)和 测量部(6)； 控制部外壳(2)内腔设置有信号采集调理与控制电路板(4)； 测量部外壳(1)内腔设置有测量部(6)， 所述测量部(6)用于测量温湿度信息； 所述温湿 度信息反馈 至信号采集调理与控制电路板(4)； 测量部外壳(1)沿周向设置有两圈散气孔(3)， 所述散气孔(3)用于使集成封装敏感芯 片与空气接触， 并将测量部 外壳(1)腔内的湿气散掉。 2.根据权利要求1所述适用于高湿环境的高稳定温湿度传感器， 其特征在于， 测量部 (6)包括重力半球(6 ‑1)、 圆环(6 ‑2)、 集成封装敏感芯片、 球支撑杆(6 ‑8)和触点(6 ‑9)； 球支撑杆(6 ‑8)横向贯穿重力半球(6 ‑1)靠近平面的球体， 球支撑杆(6 ‑8)的两端与测 量部外壳(1)内侧壁固接， 所述重力半球(6 ‑1)依据重心引导绕球支撑杆(6 ‑8)转动； 多个平行的圆环(6 ‑2)构建球体滑道， 重力半球(6 ‑1)的外圆面沿球体滑道作360度范 围滑动， 球体滑道的中间位置的圆环(6 ‑2)直径大， 向两侧的圆环(6 ‑2)直径依次减小， 以确 保与重力半球(6 ‑1)外圆面的弧度一致； 重力半球(6 ‑1)底部外圆面设置一排向外凸起的触 点(6‑9)， 每个触点(6‑9)与一个圆环(6 ‑2)对应碰触进行电连接； 重力半球(6 ‑1)的平面中心位置设置有集成封装敏感芯片， 所述集成封装敏感芯片包 括湿度传 感器(6‑3)、 加热单元(6 ‑4)、 隔热单元(6 ‑5)和温度传感器(6 ‑6)； 湿度传 感器(6‑ 3)和加热单元(6 ‑4)并列封装在一起， 并在与温度传感器(6 ‑6)之间设置隔热单元(6 ‑5)， 所 述温度传感器(6 ‑6)面向重力半球(6 ‑1)； 集成封装敏感芯片与触点(6 ‑9)之间通过贯穿重力半球(6 ‑1)球体的导线5实现电连 接， 触点(6 ‑9)通过圆环(6 ‑2)及导线5实现与信号采集调理与控制电路板(4)电连接 。 3.根据权利要求2所述适用于 高湿环境的高稳定温湿度传感器， 其特征在于， 球体滑道 还包括两个圆环支撑杆(6 ‑7)， 球体滑道上下两端、 沿圆环(6 ‑2)的法线方向各设置一个圆 环支撑杆(6 ‑7)， 所述两个 圆环支撑杆(6 ‑7)与球支撑杆(6 ‑8)平行， 圆环支撑杆(6 ‑7)的两 端与测量部 外壳(1)内侧壁固接 。 4.根据权利要求3所述适用于 高湿环境的高稳定温湿度传感器， 其特征在于， 加热单元 (6‑4)采用电阻丝实现。 5.根据权利要求4所述适用于 高湿环境的高稳定温湿度传感器， 其特征在于， 隔热单元 (6‑5)选用具有支撑结构的无机非金属材 料实现。 6.根据权利要求5所述适用于 高湿环境的高稳定温湿度传感器， 其特征在于， 温度传感 器(6‑6)采用电阻型或热电偶型温度传感器实现。 7.根据权利要求6所述适用于 高湿环境的高稳定温湿度传感器， 其特征在于， 加热单元 (6‑4)通过丝网印刷方式印刷在陶瓷基板上， 然后与湿度传感器(6 ‑3)背板贴合； 隔热单元 (6‑5)通过丝网印刷或气相沉积工艺附着在温度传感器(6 ‑6)与加热 单元(6‑4)之间。 8.适用于高湿环境的高稳定温湿度传感器的测量方法， 该方法基于权利要求7所述的 高湿环境的高稳定温湿度传感器实现， 其特 征在于， 该 方法为： 将湿度传感器(6 ‑3)与加热单元(6 ‑4)封装在一起， 加入温度传感器(6 ‑6)， 并加入隔热 单元(6‑5)进行隔热处 理， 确保控温、 测温同时进行并互不干扰； 当湿度传感器(6 ‑3)出现结露、 结霜、 过饱和而无法脱湿时， 加热单元(6 ‑4)对湿度传感权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115435838 A 2器(6‑3)进行加热处理， 具体为： 在湿度传 感器(6‑3)测得湿度在100％RH保持1h以上时， 控 制加热单元(6 ‑4)对湿度传感器(6 ‑3)进行加热， 加热至60℃后保持此温度直至湿度值不再 为100％并保持0.5 h结束； 重力半球(6 ‑1)随重心引导转动， 以确保集成封装敏感芯片处于上方位置， 以便于湿气 从测量部 外壳(1)布设的散气孔(3)排出腔体。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115435838 A 3