[其他]微型多敏固态控制器

说明书

微型多敏固态控制器。包括：能感受外界环境中待测因素变化并输出相应微电流的传感器组合部分，接受上述微电流并当该微电流的值大于某一预定阈值时立刻翻转并输出触发电流并且当上述微电流减弱到低于此阈值时能立即复位停止触发的微电流触发器部分，和一个接受该触发器输出的触发电流时立即动作并且当触发电流截止时也能立即动作的固态开关部分。

本发明涉及一种微型多敏固态控制器，这种微型多敏固态控制器尤其适于对受潮，结露和粉尘累积等进行报警或控制，以用作触键开关等。

传统的湿敏控制器一般包括如下几个主要部分：传感器，由湿敏元件组成，能将外界相对湿度转换成电量;检测电路部分，其作用是检测和处理从敏感元件输出的电信号;触发电路部分，其作用是接收来自检测电路部分的信号，产生触发信号;驱动电路部分，它在接收来自触发部分的触发信号后输出较大功率的控制负载;此外还必须有一个电源电路，以提供控制器所必须的低压直流电。对于作为湿敏元件的电极来说，一般要求其阻抗在实用电阻测量范围之内（10～10⁷Ω）。因为如果电极间阻抗高于这个范围，在低压下工作的电极产生的电流太微弱，以至使也在低压下工作的检测电路不能对此作出响应。为了使敏感元件的阻抗保持在上述实用测量范围内，人们想出了各种各样的方法。其本质毫无例外地都是设法在电极上包附一层感湿物质，以减小上述电极间的阻抗，增大湿敏元件的输出电流。比较常见的作法是，在电极上复盖潮解性电解质薄膜，如氯化锂;或在电极上涂复含有导电性粒子的胀缩性物质，如羟乙基纤维一碳;或在电极间夹入有机高分子膜，如醋酸纤维有机膜等等。还有些作法是干脆用金属氧化物多孔陶瓷作为湿敏元件的电极。但是，所有这些已知的作法不仅工艺复杂、价格高，还有许多其它难以克服的缺点。

众所周知，人们都希望湿敏元件满足以下要求：

（1）可靠性高，寿命长;

（2）温度系数小;

（3）能在有腐蚀性气体的复杂环境中使用;

（4）可适应较宽的环境温度范围;

（5）滞后现象少;

（6）互换性好;

（7）响应速度快;

（8）耐冲击等。

但是，由于在电极上包附了感湿物质或使用了金属氧化物多孔陶瓷电极。上述要求就在不同程度上不能得到满足。比如，用氯化锂作为感湿材料的湿敏元件在高湿环境中，感湿材料吸收过多水分之后有变为液滴流失的危险，所以使用寿命短。而胀缩物湿敏元件在高湿或低湿状态下灵敏度降低，甚至湿度特性反常，所以其可靠性受到影响，有机高分子膜湿敏元件则不宜在有机溶剂的环境下使用。此外，上述作法的共同弊病如下所述：

1.湿敏元件易受污染，且污染后不易清洗;

2.延长了吸湿和放湿的响应时间;

3.增加了吸、放湿的滞后现象;

4.电极尺寸增加;

5.工艺复杂、价格高;

6.稳定性降低;

7.元件参数离散性大，互换性不良等。特别是在高湿环境下。（例如湿度超过95%，）这些包附感湿物质的电极的微孔中所吸收的水分不易除掉，而必须用人工或电热方法强行除湿。所以人们又设计了各种加热和清洗装置，这样，不仅设备复杂、消耗能量，而且增加成本，降低了可靠性。

由此可见，上述这些在电极上包附感湿物质来降低电极间阻抗的“传感器迁就电路”的解决方案并不是最理想的。而采用这种电极的控制器的功能也只能是单一的，不可能用于其它因素的敏感控制。另外，由于需要低压直流供电，需要有稳压电源。所以整个控制器的体积和重量都较大。

PCT国际专利WO79/0087公开了一种用于灯具的触控开关，包括触摸电极，电源电路，脉冲整形电路，计数电路，触发脉冲发生器和双向三极管组成。其中脉冲整形电路又包括两个削波级，一个与门和一个计数电路，触发脉冲发生电路又包括触发器、与门和激励级。其缺点比较复杂，成本高，不工作时依然有功耗等。