[其他]微型多敏固態控制器

在審

• 申請號: 101985000000975
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100975B
• 公開（公告）日: 1985-09-10
• 發明（設計）人: 劉忠篤;劉忠憲
• 申請（專利權）人: 劉忠憲;劉忠篤
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 孫蜀宗

微型多敏固態控制器。包括：能感受外界環境中待測因素變化并輸出相應微電流的傳感器組合部分，接受上述微電流并當該微電流的值大于某一預定閾值時立刻翻轉并輸出觸發電流并且當上述微電流減弱到低于此閾值時能立即復位停止觸發的微電流觸發器部分，和一個接受該觸發器輸出的觸發電流時立即動作并且當觸發電流截止時也能立即動作的固態開關部分。

本發明涉及一種微型多敏固態控制器，這種微型多敏固態控制器尤其適于對受潮，結露和粉塵累積等進行報警或控制，以用作觸鍵開關等。

傳統的濕敏控制器一般包括如下幾個主要部分：傳感器，由濕敏元件組成，能將外界相對濕度轉換成電量;檢測電路部分，其作用是檢測和處理從敏感元件輸出的電信號;觸發電路部分，其作用是接收來自檢測電路部分的信號，產生觸發信號;驅動電路部分，它在接收來自觸發部分的觸發信號后輸出較大功率的控制負載;此外還必須有一個電源電路，以提供控制器所必須的低壓直流電。對于作為濕敏元件的電極來說，一般要求其阻抗在實用電阻測量范圍之內（10～10⁷Ω）。因為如果電極間阻抗高于這個范圍，在低壓下工作的電極產生的電流太微弱，以至使也在低壓下工作的檢測電路不能對此作出響應。為了使敏感元件的阻抗保持在上述實用測量范圍內，人們想出了各種各樣的方法。其本質毫無例外地都是設法在電極上包附一層感濕物質，以減小上述電極間的阻抗，增大濕敏元件的輸出電流。比較常見的作法是，在電極上復蓋潮解性電解質薄膜，如氯化鋰;或在電極上涂復含有導電性粒子的脹縮性物質，如羥乙基纖維一碳;或在電極間夾入有機高分子膜，如醋酸纖維有機膜等等。還有些作法是干脆用金屬氧化物多孔陶瓷作為濕敏元件的電極。但是，所有這些已知的作法不僅工藝復雜、價格高，還有許多其它難以克服的缺點。

眾所周知，人們都希望濕敏元件滿足以下要求：

（1）可靠性高，壽命長;

（2）溫度系數小;

（3）能在有腐蝕性氣體的復雜環境中使用;

（4）可適應較寬的環境溫度范圍;

（5）滯后現象少;

（6）互換性好;

（7）響應速度快;

（8）耐沖擊等。

但是，由于在電極上包附了感濕物質或使用了金屬氧化物多孔陶瓷電極。上述要求就在不同程度上不能得到滿足。比如，用氯化鋰作為感濕材料的濕敏元件在高濕環境中，感濕材料吸收過多水分之后有變為液滴流失的危險，所以使用壽命短。而脹縮物濕敏元件在高濕或低濕狀態下靈敏度降低，甚至濕度特性反常，所以其可靠性受到影響，有機高分子膜濕敏元件則不宜在有機溶劑的環境下使用。此外，上述作法的共同弊病如下所述：

1.濕敏元件易受污染，且污染后不易清洗;

2.延長了吸濕和放濕的響應時間;

3.增加了吸、放濕的滯后現象;

4.電極尺寸增加;

5.工藝復雜、價格高;

6.穩定性降低;

7.元件參數離散性大，互換性不良等。特別是在高濕環境下。（例如濕度超過95%，）這些包附感濕物質的電極的微孔中所吸收的水分不易除掉，而必須用人工或電熱方法強行除濕。所以人們又設計了各種加熱和清洗裝置，這樣，不僅設備復雜、消耗能量，而且增加成本，降低了可靠性。

由此可見，上述這些在電極上包附感濕物質來降低電極間阻抗的“傳感器遷就電路”的解決方案并不是最理想的。而采用這種電極的控制器的功能也只能是單一的，不可能用于其它因素的敏感控制。另外，由于需要低壓直流供電，需要有穩壓電源。所以整個控制器的體積和重量都較大。

PCT國際專利WO79/0087公開了一種用于燈具的觸控開關，包括觸摸電極，電源電路，脈沖整形電路，計數電路，觸發脈沖發生器和雙向三極管組成。其中脈沖整形電路又包括兩個削波級，一個與門和一個計數電路，觸發脈沖發生電路又包括觸發器、與門和激勵級。其缺點比較復雜，成本高，不工作時依然有功耗等。