基于LabVIEW的湿敏元件性能测试分析系统

图7中给出烧结温度500 ℃湿敏元件在不同相对湿度下的复阻抗图(测试电压为1V)，横轴和纵轴分别为复阻抗的实部Re(z)和虚部Im(Z)，频率范围为10Hz～100kHz。
图7中，当相对湿度较高时，复阻抗曲线近似为一个小半圆。电介质理论中，这种复阻抗的半圆可以等效为一个电阻和电容并联的等效电路，电阻可以表示湿敏材料导电载流子导电即材料颗粒和颗粒间界面载流子导电。
电容可以表示材料的极化粒子导电，即颗粒界面空间电荷极化以及吸附水分子极化电荷导电。随着湿度的增加，半圆逐渐减小(通过横纵坐标的尺度可以看出)，这是因为低湿时水分子浓度较低，在材料表面呈单分子吸附，不能形成连续水膜，需要依靠氧化钛半导体材料自身导电，因此材料自身的阻抗是总阻抗的主要部分，随着湿度增大，吸附水的电离导电逐渐增强，吸附的水电离出更多地H+和OH-，使得电极处的空间电荷极化作用也逐渐增强，电阻降低，使半圆的半径变小。

4 结语
在LabVIEW8．2开发环境下，基于模块化设计方法实现了湿敏元件性能参数的自动测试与分析，该系统利用了计算机系统强大的数据处理和显示能力，省去许多手工操作，解决了限制湿度传感器发展的测试困难问题。通过应用于氧化钛基湿敏元件特性研究的实验中，结果证明，系统可以高效率的对湿敏元件性能参数做出快速测试与准确的分析，使用方便且性能可扩展。