Humidity sensor made by ink-jet printing technology

• Autorzy: Weremczuk J. , Tarapata G. , Iwaszko R. , Paczesny D. , Jachowicz R.

Warianty tytułu

PL

Czujnik wilgotności zrealizowany w technologii druku strumieniowego

• Konferencja: Electron Technology Conference ELTE 2010. 10 ; International Microelectronics and Packing IMAPS-CPMT. 34 ; 22-25.09.2010 ; Wrocław, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a construction and measurement results of the humidity sensor, fabricated with usage of ink-jet printing technology (Dimatix DMP 2831) on the elastic Kapton polyimide foil as a substrate. The sensor electrodes were made of the ink containing Ag nanoparticles. The moisture sensitive layer was based on Nafion solution (a sulfonated tetrafluoroethylene based fluoropolymer-copolymer). The sensor characterization has been performed with use of the reference two stream humidity generator and the impedance analyzer HP 4284A. The measurement data show the linear response of resistance (in logarithmic scale) of the sensors on humidity changes in the range of 20-80% of RH, relatively low hysteresis loop and time constant of some 20 seconds. The proposed sensor fabrication technology is very cheap. The sensor could found application in various fields including control of packaging quality of food and medicines, smart textile, etc.

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję i wyniki pomiarów czujnika wilgotności gazu wykonanego w technologii druku strumieniowego (Dimatix DMP 2831) na elastycznym podłożu polimidowym (Kapton). Elektrody czujnika były wykonane tuszem zawierającym nanocząsteczki srebra. Warstwa czułą na wilgotność była wykonana na bazie roztworu Nafion'u (kopolimery tetrafluoroetylenu z fluorkiem perfluorowinylosulfonowym). Zbadano charakterystykę czujnika stosując wzorcowy dwustrumieniowy generator wilgotności i analizator impedancji HP 4284A. Z uzyskanych wyników pomiarów wynika liniowy charakter funkcji przetwarzania czujnika (w skali logarytmicznej) w zakresie zmian wilgotności od 20 do 80%, stosunkowo mała histereza i stała czasowa (około 20 s) czujnika. Zaproponowana technologia wytwarzania jest bardzo tania. Czujnik może znaleźć zastosowania w różnych dziedzinach np. testowanie jakości opakowań żywności i lekarstw, inteligentne tkaniny itd.

Słowa kluczowe

EN

humidity sensor; ink-jet printing

PL

czujnik wilgotności; druk strumieniowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 3
• Strony: 47--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., wykr.

Twórcy

autor

Weremczuk J.

autor

Tarapata G.

autor

Iwaszko R.

autor

Paczesny D.

autor

Jachowicz R.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych

Bibliografia

• [1] Chil-Won Leea, Dong-Hun Namb, Yi-Sup Hamb, Kwang-Chun Chungb, Myoung-Seon Gonga: Humidity sensors fabricated with polyelectrolyte membrane using an ink-jet printing technique and their electrical properties. Sensors and Actuators B 109 (2005) 334-340.
• [2] Karl Crowley, Aoife Morrin, Malcolm R. Smyth, Anthony J. Killard, Roderick Shepherd, Marc in het Panhuis, Gordon G.Wallace: Fabrication of Chemical sensors using inkjet printing and application to gas detection. IEEE SENSORS 2008 Conference, pp. 13-16.
• [3] Jachowicz R., Senturia S. A.:A thin film capacitance humidity sensor. Sensors and Actuators, no. 2; (1981/1982), pp. 171-186.
• [4] Jachowicz R.: An improved theoretical model of semiconductor MCP MOS type humidity sensor. Proc. of International Meeting on Chemical Sensors; Fukuoka, Japan, September 19-22, 1983.