[发明专利]一种用于植物大棚的多功能传感器

说明书

本发明提供了一种新型结构的用于植物大棚的多功能传感器，包括硅基板、硅基板内的槽、各个槽内分别设置气体敏感材料层、湿度敏感材料层、光探测材料层、紫外探测材料层、红外探测材料层，能够充分利用功能层材料，使得传感器的多样性和灵敏度得到很大的提升。

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体涉及一种用于植物大棚的多功能传感器。

背景技术

通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域中，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量大量的物理量。主要的执行规则和结构模式：(1)多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成，可以用来同时测量多种参数。譬如，可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起制造成一种新的传感器，这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。(2)将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中，从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的，它们无论何时都工作在同一种条件下，所以很容易对系统误差进行补偿和校正。(3)借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例，它所表现出来的电容和电感是各不相同的。(4)在不同的激励条件下，同一个敏感元件将表现出来不同的特征。在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下，由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的千差万别有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样，其多功能特征可谓名副其实。

多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向，日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器，如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如，为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能够输出频率信号和数字信号。各种类型的仿生传感器是较热门的研究领域，而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑，多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器，譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一，这种传感器系统由PVDF材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉，美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功，其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。

目前对于植物大棚中所用到的传感器还处于研究起始阶段，需要很多新型的多功能传感器。

发明内容

本发明提供一种新型结构的基于用于植物大棚的多功能传感器，它能够充分利用功能层材料，使得传感器的多样性和灵敏度得到很大的提升。

本发明所采用的技术方案是：一种用于植物大棚的多功能传感器，其特征在于，包含：

硅基板，在所述硅基板通过激光开槽在硅基板内设置多个槽，所述槽内四壁具有绝缘层；

所述槽底部开设有穿衬底通孔，所述通孔四周形成绝缘层，然后形成有金属通孔电极；

各个所述槽内分别设置气体敏感材料层、湿度敏感材料层、光探测材料层、紫外探测材料层、红外探测材料层；

设置在各个材料层上的透明导电氧化物层，和所述透明导电氧化物层上的金属层，所述透明导电氧化物层和所述金属层通过刻蚀形成连接各个层上电极；

在硅基板未开设槽的区域形成连接各个上电极的探测电路，并且通过在未开设槽的区域开设穿衬底通孔连接背面的电极。

进一步地，所述金属通孔电极连接至一起共用电极。

进一步地，探测电路还包括选择单元，所述选择单元能够选择连接各个槽所对应的上电极。

进一步地，所述光探测材料层、红外探测材料层、紫外探测材料层的对应的槽上方还设置封装材料层。