AT508976B1 - Feuchtigkeitssensor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien, insbesondere von Gasen, vorzugsweise der Luftfeuchtigkeit, mit einem mit einem Feuchte aus der Umgebung reversibel aufnehmenden und/oder an die Umgebung abgebenden anorganischen Salz (3) beaufschlagten Trägerkörper (2) und zumindest zwei beabstandet angeordneten Elektroden (4), wobei- der Trägerkörper (2) aus oder mit einem offenporig porösen, luftfeuchte-invarianten, nichthygroskopischen und hohe innere Steifigkeit aufweisenden Trägermaterial gefertigt ist,- zumindest die Poren (21) des Trägermaterials mit dem Feuchte-Wasser aus dem mit dem Trägermaterial des Trägerkörpers (2) in Kontakt gebrachten oder stehenden Material oder Gas- bzw. Luftraum reversibel und reproduzierbar aufnehmenden und/oder an das Material oder Gas- bzw. Luftraum abgebenden anorganischen Salz (3') in gelöster, flüssiger, fester oder kristalliner Form, ausgefüllt oder zumindest an ihren Oberflächen bzw. Wänden (22) beschichtet sind und dass- die Konduktanz und/oder elektrische Permittivität des Salzes (3') von der Feuchte des mit dem damit beaufschlagten Trägermaterial des Trägerkörpers (2) in Kontakt gebrachten oder stehenden Materials, insbesondere der Feuchte der Umgebungsluft, reproduzierbar funktionell abhängig ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das anorganische Salz (3') Natriumchlorid und gegebenenfalls ein weiteres Salz enthält.

Description

8«*iT«iö»5id!is Patentamt AT508 976 B1 2013-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Bestimmung von Feuchtigkeit von Materialien, insbesondere von Gasen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors und/oder eines Trägerkörpers eines Sensors zur Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien. Derartige Sensoren und Verfahren werden insbesondere zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit bei industriellen Anwendungen gewerblich genutzt.

[0002] Die Erfindung kann im Bereich des Transports von Gütern bei der Überwachung des Klimas vorteilhaft angewendet werden. Weiters kann der Luftfeuchtesensor besonders vorteilhaft bei der Feuchtigkeitsbestimmung menschlicher oder tierischer Haut sowie bei industriellen sowie medizinisch pharmazeutischen Anwendungen eingesetzt werden.

[0003] Im Stand der Technik existiert eine Vielzahl von Prinzipien zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit, wobei die gängigsten Verfahren im Folgenden kurz beschrieben werden: [0004] Aus dem US-Patent 5 533 393 ist ein Mikrosensorsystem zur Bestimmung des Wasserdampfgehalts in der Umgebungsatmosphäre bekannt. Der Wassergehalt wird mittels einer keramischen Dünnschichtmembran ermittelt, die eine Dünnschichtheizvorrichtung sowie ein hygroskopisches Salz aufweist, das wasserunlöslich ist und in die Polymermatrix der Struktur eingebracht ist. Mittels einer Steuereinheit wird die Temperatur des Salzes auf einem vorgegebenen Wert gehalten. Der Taupunkt der Atmosphäre wird bestimmt aufgrund der Salzdehydrationstemperatur.

[0005] Aus dem US-Patent US 3 715 702 ist ein resistiver Sensor zur Bestimmung der relativen Feuchtigkeit dargestellt. Dieser weist ein Elektrodensystem mit einer Metallbeschichtung auf. Das Sensorelement weist eine poröse Struktur auf, die mit einer Beschichtung mit einem Feuchthaltemittel versehen ist.

[0006] Aus der japanischen Patentanmeldung JP 03295458 ist ein Feuchtigkeitssensor bekannt, der einen porösen Körper aufweist, in dem sich eine Lösung mit einem Silbersalz befindet. Die Patentanmeldung schlägt beispielsweise Silbernitrat gelöst in Ethanol vor, um den porösen Körper vorteilhaft zu beschichten.

[0007] Aus der japanischen Patentanmeldung JP 03295459 A ist ein Feuchtigkeitssensor mit einem porösen Körper bekannt, der mit Kupfernitrat beschichtet ist.

[0008] Aus der japanischen Patentanmeldung JP 58097651 ist ein Feuchtigkeitssensor bekannt, der eine besonders rasche Reaktionszeit sowie ein lineares Ansprechverhalten und geringe Hysterieswerte aufweist. Dieser Feuchtigkeitssensor ist gekennzeichnet durch die Beschichtung mit einem besonderen Ammoniumsalz mit einer Zusammensetzung mit einem Ammoniumsalz.

[0009] Eine Methode verwendet Kunststoffe, auf denen das Feuchte-Wasser kondensiert, wodurch sich die Permittivität des Kunststoffs bzw. des auf dem Kunststoff gebildeten Kondensats verändert und diese Veränderung durch zwei am Kunststoff angeordneten Elektroden gemessen wird. Insbesondere wird dabei die Kapazität zwischen den beiden Elektroden bestimmt.

[0010] Ein weiteres Prinzip zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit ist in Wasserverdampfungssensoren, insbesondere in Lithiumchlorid-Dickschichtsensoren verwirklicht.

[0011] Beide Prinzipien weisen erhebliche Nachteile auf. Ein wesentlicher Nachteil der Kunststoffsensoren liegt darin, dass diese nicht hitzebeständig sind, sodass Umgebungs-Temperaturen bis zu 70° maximal möglich sind, die absolute Grenze je nach Kunststoff verschieden liegt bei 100°, da sonst irreversible starke Verformungen z.B. der Faser des Faserverbundes auftreten, die zu einer Alterung der Schicht führen. Auch bei geringeren Temperaturen erfolgt eine Alterung des Kunststoffs, sodass mit der Zeit die Genauigkeit abnimmt aufgrund der Quellung der Kunststoffe. Die Feuchtigkeitsaufnahme des Kunststoffs selbst ist äußerst gering —1-3%, wobei die Verformung aufgrund von Quellen zu erheblichen irreversiblen Änderungen 1/32

MerKicfcische;; paieiEitiat AT508 976B1 2013-06-15 führt. Bereits bei 50° verändern sich die Kunststoffmoleküle, sodass eine unwiederbringliche Veränderung der Charakteristik besteht. Auch die Einwirkung von UV-Strahlung, Wärmelampen, Sonnenlicht, Glühbirnen usw. verändert den Kunststoff. Die Quellung bzw. Verformung ändert unwiederbringlich die Charakteristik eines derartigen Sensorelementes, sodass sinnvolle und reproduzierbare Messungen nur zu Beginn der Lebensdauer eines derartigen Feuchtigkeitssensors durchgeführt werden können. Auch eine bei der Herstellung vorgenommene künstliche Alterung des Bauelements zur Erreichung einer geringeren Empfindlichkeit löst das eingangs beschriebene Problem nicht, da die Reaktionsgeschwindigkeit abnimmt und Alterungseffekte nur verringert, jedoch nicht gänzlich unterdrückt werden können. Auch besteht das Problem, dass die Luftfeuchtigkeit, die im Zuge einer Messung aufgenommen worden ist, nur äußerst langsam aus dem Kunststoff wieder entfernt werden kann, wobei zudem die Form des Kunststoffs unwiederbringlich verändert wird. Dies führt dazu, dass Kunststoffsensoren äußerst langsam reagieren, da stets Restluftfeuchtigkeit im Inneren verbleibt. Insbesondere eine Senkung der Umgebungsluftfeuchtigkeit kann von einem derartigen Sensor nur mit sehr großer Zeitverzögerung festgestellt werden. Das Aufheizen des Sensors, dass den Zweck verfolgt, das Wasser aus dem Kunststoff auszudampfen, ist nur bedingt möglich, da ein Erhitzen des Kunststoffs auf über 50°C bereits zu irreversiblen Veränderungen des Verhaltens des Sensors führt, wobei ein periodisches Heizen/Kühlen zu zusätzlichen Ermüdungserscheinungen des Kunststoffs führt. Daher werden die Sensoren einer gezielten Alterung ausgesetzt, um einen stabileren Bereich auszunützen, bei denen eine Verwendung im Bereich der kurzlebigen Konsumer-elektronik möglich ist. Aktuelle Luftfeuchtigkeitssensoren dieser Bauart werden in sogenannter Dünnschichttechnik hergestellt, wobei als luftfeuchtigkeitssensitive Schicht verschiedene Kunststoffe eingesetzt werden. Die Sensoren werden über Elektroden angesteuert, wobei sich die Luftfeuchtigkeit über die Kapazität des Sensors ermitteln lässt. Die Kapazität bzw. die Kapazitätsänderung wird ausgewertet und über eine vorab bestimmte Kalibrierfunktion einer Luftfeuchtigkeit bzw. Luftfeuchtigkeitsänderung zugeordnet.

[0012] Eine grundsätzlich unterschiedliche Art Luftfeuchtigkeitssensor stellen Lithiumchlorid-Dickschichtsensoren dar. Derartige Sensoren weisen ein Glasgewebe auf, in das das stark hygroskopische Salz Lithiumchlorid eingebracht ist. Das Lithiumchlorid reduziert den Wasserdampfdruck um etwa 90%, wodurch starke Wasseraufnahme bis zu maximal 400 Gramm pro Kilogramm Wasser bewirkt, dass der Stoff bei niedrigen Temperaturen von unter 98°C nur in flüssiger Hydratform vorkommt. Ein wesentlicher Nachteil von Lithiumchlorid liegt darin, dass es chemisch äußerst reaktiv und korrosiv ist, und dass es selbst massive Werkstoffe wie Beton schädigt. Da Lithiumchlorid als Gefahrenstoff eingestuft ist, besteht zusätzlich das Problem, der Entsorgung dieser Sensoren.

[0013] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Probleme zu überwinden.

[0014] Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Sensor der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1. Dabei ist vorgesehen, dass der Trägerkörper aus oder mit einem offenporig porösen, luftfeuchte-invarianten, nichthygroskopischen und hohe innere Steifigkeit aufweisenden Trägermaterial gefertigt ist, zumindest die Poren des Trägermaterials mit der Feuchte-Wasser aus dem mit dem das Trägermaterial des Trägerkörpers in Kontakt gebrauchten oder stehenden Material oder Gas- bzw. Luftraum reversibel und reproduzierbar aufnehmenden und/oder an das Material oder Gas- bzw. Luftraum abgebenden Substanz, vorzugsweise mit einem derartigen anorganischen Salz in gelöster, flüssiger, fester oder kristalliner Form, ausgefüllt oder zumindest an ihren Oberflächen bzw. Wänden beschichtet sind und dass die Konduktanz und/oder elektrische Permittivität der genannten Substanz, insbesondere des Salzes, von der Feuchte des mit dem damit beaufschlagten Trägermaterial des Trägerkörpers in Kontakt gebrachten oder stehenden Materials, insbesondere der Feuchte der Umgebungsluft, reproduzierbar funktionell abhängig ist.

[0015] Hierbei ist vorteilhaft, dass ein mechanisch und chemisch robuster Sensor hergestellt wird, der innerhalb weiter Temperatur bzw. Luftfeuchtigkeitsbereiche einsetzbar ist und wiederholbare Ergebnisse erzielt. Zudem ist vorteilhaft, dass die aufgrund der Leitfähigkeit von Salzen 2/32

8stm«iö»5idi«s pümtmx AT508 976 B1 2013-06-15 auf Kunststoffuntergrund auftretenden Transportphänomene vermieden werden. Bei Sensoren mit einer Kunststoffträgerschicht besteht zudem das Problem, dass aufgrund von Transportphänomenen, insbesondere der lonenleitung, Salzionen in den Kunststoff diffundieren bzw. getrennt werden und die Luftfeuchteabhängigkeit der Kapazität variiert, womit ein Alterungsprozess des Sensors vorliegt.

[0016] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Substanz zusätzlich auf der Oberfläche des porösen Trägermaterials des Trägerkörpers angeordnet ist und mit der in den Poren des Trägerkörpers befindlichen Substanz in materiellem Kontakt steht oder materialeinheitlich ist.

[0017] Wesentliche Vorteile von Natriumchlorid liegen darin, dass Natriumchlorid kaum mit seiner Umgebung reagiert und auch bei unmittelbarem Kontakt mit seiner Umgebung keine chemischen Reaktionen stattfinden. Generell besteht der Vorteil bei allen genannten Salzen, dass diese optimal an den Wänden des Trägerkörpers haften, insbesondere ist auch das flüssige Lithiumchlorid durch die Kapillarwirkung der Poren des Trägerkörpers im Trägerkörper gebunden und tropft nicht aus. Da Salze über ein sehr kleines Kristallgitter von z.B. 0,6nm verfügen, kann die kleinste Ritze und Unebenheit in der Pore des Materials bei der Kristallisation und damit der Verankerung ausgenützt werden.

[0018] E in zusätzlicher vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das anorganische Salz in und auf dem Trägerkörper Natriumchlorid, Amoniumdihydrogenphosphat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorid, Natriumdicromat, Lithiumchlorid Magnesiumchlorid, Ammoniumnitrat, Magnesiumnitrat oder Kaliumkarbonat oder Mischungen von Salzen ist.

[0019] Hierdurch wird eine besonders hohe Festigkeit der oberflächlichen Beschichtung erzielt. Der Halt der Substanz in den Poren wird durch die Oberflächenbeschichtung erheblich verbessert. Zusätzlich steht eine größere Oberfläche zur Aufnahme von Luftfeuchte zur Verfügung. Umgekehrt wird auch durch den Halt des Salzes in den Poren die Oberflächenbeschichtung besonders gut verankert.

[0020] Weiters kann vorteilhafterweise vorgesehen werden, dass der Trägerkörper aus einem offene Poren aufweisenden Material besteht. Die zur Aufnahme von Feuchte-Wasser aus der Umgebungsluft zur Verfügung stehende Oberfläche der Substanz wird dadurch besonders groß.

[0021] Die Verwendung eines hoch- bzw. totgebrannten mineralischen Oxids weist zudem den Vorteil auf, dass der Trägerkörper aufgrund von in der Substanz eingelagerten Feuchtewassers nur geringen mechanischen Spannungen unterworfen ist. Hierfür eignet sich insbesondere Aluminiumoxid, Magnesiumoxid oder ein offenporiges Schaum- oder Sintermetall.

[0022] Weiters kann bevorzugterweise vorgesehen werden, dass der Trägerkörper und gegebenenfalls die auf der Oberfläche des Trägerkörpers schichtartig angeordnete Substanz mit einem wasser-undurchlässigen, jedoch wasserdampf-durchlässigen Material, insbesondere Teflon, beschichtet ist. Hierdurch kann der Luftfeuchtigkeitssensor auch für Freiluftanwendungen, insbesondere bei Regen, genutzt werden.

[0023] Weiters kann bevorzugterweise vorgesehen sein, dass der Trägerkörper ein Leiterplattenmaterial ist, in dem Poren vorhanden oder oberflächlich oder durchgängig eingeätzt oder eingebrannt werden. Leiterplattenmaterialien bestehen aus unterschiedlichen Schichten die zum Beispiel laminatförmig übereinander geschichtet sind. Die gesamte Dicke kann aufgrund der Dünnheit aller Schichten nur 0.127mm betragen. Die letzte Deckschicht bei einer einseitigen Leiterplatte oder die letzten Dickschichten bei einer zweiseitigen Leiterplatter oder innere Schichten bei Multilayerleiterplatten bestehen meist aus Kupfer, das zum Beispiel weggeätzt wird und die Leiterbahnen bildet. Die Materialien, die unterhalb des Kupfers als Trägerschichten oder Körper eingesetzt werden oder zwischen den Kupferschichten sind für die Integration des erfinderischen Sensors geeignet sind, sind z.B. verschiedene Keramiken und keramikartige Stoffe sowie Syntermetalle, LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics), HTCC (High Tempera-ture Cofired Ceramics), feuchteunempfindliche Gläser, Titanoxidnitrid, sowie Kombinationen, 3/32 ästerreidBsd!« pitwiarot AT508 976B1 2013-06-15 die keine Quellung sowie Wassereinlagerung in die Trägersubstanz gestatten sondern nur in die Poren der Trägermaterials. Dabei können auch Zusätze enthalten sein die die innere Steifigkeit erhöhen z.B. Glasfaserzusätze etc. die dem Fachmann bekannt sind und keine Quellung verursachen. Weitere Beschichtungen unterhalb des Sensors ohne Kontakt mit Feuchtigkeit können jegliches Material sein zum Beispiel: Kunststoffe, thermoplastic polyimide (TPI), fluoro-polymers (i.e. PTFE), Polyesterfolien.

[0024] Weiters kann bevorzugterweise vorgesehen sein, dass der Trägerkörper aus faserverstärktem Leiterplattenmaterial besteht, in den Poren oberflächlich eingeätzt sind. Hierbei ergibt sich der besondere Vorteil, dass dieser Sensor unmittelbar auf oder in einer Leiterplatte aus den oben genannten Materialien sowie dünner Aluminiumoxidkeramik, angeordnet sein kann, sodass die Herstellung des Sensors und die Bestückung der Leiterplatte in einem gemeinsamen Herstellungsschritt durchgeführt werden können. Dieser erlaubt eine besonders einfache Fertigung des Sensors sowie einer Sensorschaltung insbesondere einer integrierten RFID Schaltung.

[0025] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Elektroden durch in den Poren des Trägerkörpers eingelagertes Material ausgebildet sind. Dieses Merkmal ist insbesondere in Kombination mit der Anwendung von Leiterplatten, insbesondere mit der Ausführungsform des Sensors als Durchkontaktierung oder oberhalb der Leiterplatte vorteilhaft, da die Kontaktierung gemeinsam mit dem Herstellungsschritt der Platine durchgeführt werden kann.

[0026] E in weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Trägerkörper und gegebenenfalls die auf der Oberfläche des Trägerkörpers schichtartig angeordnete Substanz mit einem wasser-undurchlässigen, jedoch wasserdampf-durchlässigen Material, insbesondere Teflon, beschichtet ist.

[0027] E in weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Trägerkörper aus Leiterplattenmaterial besteht, in den Poren oberflächlich eingeätzt und/oder, vorzugsweise mit einem Laser, eingebrannt sind oder die Leiterplatte als solche über Poren verfügt.

[0028] Diese Fortbildung der Erfindung ermöglicht eine alternative Integration eines Feuchtigkeitssensors in einer Leiterplatte, wobei der zusätzliche Fertigungsaufwand für die Anbringung der Feuchtigkeitssensoren äußerst gering ist und somit die Herstellungskosten stark reduziert werden können.

[0029] Weiters ist vorteilhaft, dass die Elektroden durch in die Poren des Trägerkörpers eingelagertes Metall ausgebildet sind.

[0030] Hierdurch werden besonders gut im Trägermaterial verankerte Elektroden ermöglicht, deren Herstellung einfach zu bewerkstelligen ist.

[0031] Zudem ist vorteilhaft, dass der Trägerkörper einen schichtartigen Aufbau aufweist, und zumindest eine durchgängige makroskopische Ausnehmung aufweist, der durch die Ausnehmung gegebene Durchtrittsbereich durch den Trägerkörper zumindest oberflächlich mit der Substanz beschichtet ist und die Elektroden an, insbesondere einander gegenüberliegenden, Seiten des Trägerkörpers angeordnet sind. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung eines Luftfeuchtigkeitssensors auf einer Leiterplatte.

[0032] Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in und/oder auf dem Trägerkörper bzw. auf dessen Trägermaterial zumindest zwei Elektroden angeordnet sind, die einen Stromfluss und/oder eine Ladungsverschiebung zumindest in der Substanz, insbesondere im Salz, in den Poren des Trägermaterials des Trägerkörpers und/oder auf der Oberfläche des Trägerkörpers ermöglichen.

[0033] Diese Ausführungsform ermöglicht den Einsatz geringer Ströme und Spannung, was die Verwendung der neuen Sensoren, insbesondere in hochexplosiven Atmosphären ermöglicht. Zudem wird durch diese Ausführungsform die Verschiebung von Salzionen im Zuge des Stromflusses zwischen den beiden Elektroden vermieden, wodurch der Sensor nur äußerst geringen Alterungseffekten unterliegt. 4/32 ästerreidBsd!« pitwiarot AT508 976 B1 2013-06-15 [0034] Weiters kann vorgesehen werden, dass die Elektroden oberflächlich auf der Oberfläche des Trägerkörpers bzw. von dessen Trägermaterial angeordnet sind, und dass die Substanz in den Poren des Trägermaterials, und gegebenenfalls im Bereich zwischen den beiden Elektroden, angeordnet ist, wobei gegebenenfalls das Trägermaterial sowie zumindest eine der Elektroden zumindest teilweise mit einer Schicht der Substanz auf ihrer Oberfläche bedeckt sind. Hierbei wird vorteilhafterweise erreicht, dass direkt besonders einfach gefertigt werden können. Die Ausbildung der Elektroden geschieht dabei insbesondere durch Ausdampfen oder Aufsputtern der Metallschicht auf den Trägerkörper. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, dass die Substanz im Bereich zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist. Somit wird die zwischen den Elektroden gemessene Kapazität bzw. die Konduktanz sehr stark von der Umgebungsluft-Feuchtigkeit abhängig.

[0035] Dabei kann weiters vorgesehen werden, dass das Trägermaterial sowie zumindest eine der Elektroden zumindest teilweise mit einer Schicht der Substanz auf ihrer Oberfläche bedeckt sind. Dies ermöglicht zum einen eine besonders einfache Herstellung und weiters wird dadurch eine besondere starke Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit von der Konduktanz bzw. der Kapazität zwischen den beiden Elektroden erreicht.

[0036] Weiters kann vorgesehen werden, dass zumindest eine der Elektroden selbst das offenporige Trägermaterial des Trägerkörpers für die Substanz bindet. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass leitfähige poröse Materialien verwendet werden können, wobei ein zusätzlicher Aufdampfungs- bzw. Sputterschritt zur Erstellung der Elektroden entfallen kann.

[0037] Weiters kann vorgesehen werden, dass die Elektroden in den Trägerkörper reichen bzw. diesen durchsetzen, wobei die mit der Substanz beschichteten oder gefüllten Poren des Trägerkörpers im Bereich zwischen den Elektroden angeordnet sind, sodass ein Stromfluss und/oder eine Ladungsverschiebung zwischen denselben ermöglicht ist. Dies ermöglicht besonders starke Abhängigkeiten der gemessenen Kapazität bzw. Konduktanz zwischen den beiden Elektroden von der jeweils herrschenden Luftfeuchtigkeit. Weiters wird eine besonders große Konduktanz bzw. Kapazität erzielt, wobei die Abhängigkeit der Konduktanz bzw. Kapazität zwischen den beiden Elektroden stark von der Luftfeuchtigkeit der Umgebung der Luft abhängt.

[0038] Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass er Mittel zur Beheizung und/oder Kühlung der Substanz, insbesondere einen Heizwiderstand oder ein Peltier-Element, aufweist, der oder das bevorzugterweise am Trägerkörper flächig anliegt. Hierdurch kann die Substanz besonders schnell durch Hitze getrocknet werden, was ein besonders rasches Ansprechen des Sensors auf die jeweilige Luftfeuchtigkeit ergibt. Weiters kann durch eine nachträgliche Kühlung, insbesondere durch ein Peltier-Element, die Geschwindigkeit des Luftfeuchtigkeitssensors weiter erhöht werden, indem die Temperatur vor Beginn der Messung abgesenkt wird. Dadurch bildet sich, insbesondere bei großen Temperaturdifferenzen zwischen Umgebungsluft und dem Sensor ein Kondensat, das in die Substanz eindringt und eine Veränderung der Kapazität bzw. Konduktanz zwischen den beiden Elektroden bewirkt. Durch diese beiden genannten Maßnahmen sind Ansprechzeiten des Sensors von unter einer Sekunde möglich.

[0039] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors sieht vor, dass zumindest eine mit dem Trägerkörper elektrisch verbundene, insbesondere dotierte, Halbleiterschicht vorgesehen ist, wobei der Trägerkörper insbesondere als Basisschicht eines bipolaren T ransistors fungiert.

[0040] Die Verstärkung des Transistors hängt sehr stark von der Umgebungsluftfeuchtigkeit ab, wodurch die zur Messung verwendete Energie bzw. die zur Messung verwendete Spannung weiter reduziert werden kann. Weiters kann vorgesehen werden, dass auf der Oberfläche des Trägerkörpers eine Antennenanordnung, insbesondere eine RFID-Antenne, angeordnet ist, die mit der Substanz zumindest teilweise überdeckt bzw. beschichtet ist. Hierdurch wird die Resonanzfrequenz des RFID-Tag umgeändert, wodurch selektiv diejenigen RFID-Tag über die Auswahl der Frequenz angesprochen werden können, welche von Luft mit einer vorgegebenen Luftfeuchtigkeit umgeben sind. 5/32 istCTelätiscists föt« tarnt AT508 976B1 2013-06-15 [0041] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein zur Antenne parallel geschalteter Kondensator an seiner Oberfläche mit der Substanz beschichtet ist, wobei die Substanz mit einem weiteren Kontakt eine parallel zur Antenne liegende Kapazität zur Energiespeicherung der vom RFID-Sender übertragenen Energie bildet, weiters eine digitale Sendeeinheit zur Übermittlung von digitalen Sendesignalen vorgesehen ist, die die Antenne treibt.

[0042] Dies ermöglicht die Fertigung eines besonders einfach aufgebauten Sensors mit einem digitalen Übertragungsprotokoll.

[0043] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensoren zueinander parallel, seriell oder als Kombination einer Seriellschaltung und einer Parallelschaltung geschaltet sind. Durch die unterschiedlichen verwendeten Substanzen kann eine Vielzahl unterschiedlicher Arbeitspunkte desselben Sensors eingestellt werden bzw. der Messbereich des Sensors über einen großen Bereich festgelegt werden. Zudem die besteht die Möglichkeit, festzustellen, ob, z.B. bei einem Transport, bestimmte, durch die in den Sensoren eingelagerten Substanzen festgelegte Luftfeuchtigkeiten überschritten worden sind, wodurch in den Sensoren eine planmäßig festgesetzte reversible Änderung des Sensorverhaltens stattfindet. Somit kann nach der Durchführung eines Vorgangs, beispielsweise eines Transportes, alleine anhand der elektrischen Eigenschaften der Schaltung festgestellt werden, ob bestimmte Arbeitspunkte überschritten worden sind.

[0044] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sie zumindest einen Sensor oder eine Sensoranordnung auf bzw. in einer Halterung aus einem feuchteinvarianten, insbesondere nicht-magnetisierbaren, und/oder nichtleitendem Material umfasst. Dies ermöglicht die Ausbildung von besonders robusten Sensoren und verringert zusätzlich die feuchtigkeitsbedingte Materialausdehnung des Sensors bzw. der Sensoranordnung.

[0045] Weiters kann erfindungsgemäß eine Vorrichtung zu Bestimmung der Feuchte sie einem zum zu analysierenden Material, insbesondere zur zu untersuchenden Haut, hin eine Öffnung aufweisenden, nach Auflegen auf dem Material, insbesondere der Haut, von einer Wandung aus einem nicht-korrosiven, feuchte-invarianten, bevorzugt elektrisch nichtleitenden, nicht magnetisierbaren Material, umschlossenen, ein definiertes Volumen aufweisenden Analyseraum aufweist, wobei zumindest in einem Teilbereich der Wandung zumindest ein zum genannten Analyseraum hingerichteter Feuchte-Sensor oder eine Feuchte-Sensoranordnung angeordnet ist oder aber zumindest ein Teilbereich der Wandung selbst aus bzw. mit einem derartigen Sensor oder einer derartigen Sensoranordnung gebildet ist, vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass die Luftfeuchtigkeit unabhängig von den Luftbewegungen der Umgebungsluft gemessen werden kann. Zudem kann die im Analyseraum befindliche Luft einfach erwärmt oder abgekühlt werden.

[0046] Weiters kann vorgesehen werden, dass am Rand des Analyseraums eine Mehrzahl von Feuchte-Sensoren angeordnet ist. Hierdurch kann eine besonders genaue Aussage über die Feuchteverteilung im Analyseraum getroffen werden.

[0047] Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerkörpers und/oder-Sensors zur Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien vorgesehen. Dabei ist vorgesehen, dass die Lösung einer Feuchte-Wasser aus einem umgebenden Material oder Gas- bzw. Luftraum reversibel und reproduzierbar aufnehmenden und/oder an das Material oder den Gas- bzw. Luftraum abgebenden Substanz, vorzugsweise eines derartigen Salzes, auf die innere und gegebenenfalls die äußere Oberfläche des Trägerkörpers aus bzw. mit einem offenporig porösen, luftfeuchte-invarianten, nicht-hygroskopischen und hohe innere Steifigkeit aufweisenden Trägermaterial aufgebracht wird, und der Trägerkörper bzw. das mit der Lösung der Substanz beaufschlagte Trägermaterial auf eine vorgegebene Temperatur für eine zumindest teilweise Verdampfung des Lösungsmittels erhitzt wird und sich die zuerst in Lösung vorliegende Substanz in den Poren des Trägermaterials, und gegebenenfalls auf dessen Oberfläche verfestigt und dort ortsfest und unverschieblich festgesetzt wird. 6/32

feerrediise-ts ptiszimX AT508 976B1 2013-06-15 [0048] Durch dieses Verfahren kann eine Salzschicht auf bzw. in den Poren des Trägermateri-als besonders einfach und zielgenau hergestellt werden. Zudem wird durch die besondere Kristallisation ein besonders gutes Kleben der Substanz an der Wand der Poren möglich, was zu einer hohen mechanischen Festigkeit führt. Ein Ablösen der Substanz 3 vom Trägerkörper 2 ist somit nur mehr durch gründliches Ab- bzw. Ausspülen der Substanz aus dem Trägerkörper, beispielsweise mit Wasser, möglich.

[0049] Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass während des Aufbringens oder nach dem Aufbringen der Lösung der Substanz auf den Trägerkörper die relative Luftfeuchtigkeit der den Trägerkörper umgebenden Luft abgesenkt wird und das Salz vollständig getrocknet wird und/oder dass während des Aufbringens oder nach dem Aufbringen der Lösung der Substanz auf den Trägerkörper die Umgebungstemperatur des Trägerkörpers auf zumindest 30°C festgesetzt wird.

[0050] Dies ermöglicht eine besonders rasche Herstellung eines Luftfeuchtesensors sowie eine hohe Gleichmäßigkeit des so hergestellten Sensors. Die Umgebungsluftfeuchtigkeit vom Verfahren ist vom verwendeten Salz als auch von der Salzmischung abhängig. Besonders vorteilhaft erweist sich eine möglichst niedrige Umgebungsfeuchtigkeit, da eine Trocknung auch für Salze möglich wird, die ab einer bestimmten Umgebungsluftfeuchtigkeit nicht mehr in komplett fester Form vorliegen. Bei geringer Umgebungsluftfeuchtigkeit liegen damit reversible Luftfeuchtigkeitskennlinien vor.

[0051] Weiters kann bevorzugterweise vorgesehen werden, dass als Trägermaterial ein Leiterplattenmaterial eingesetzt wird, in den mittels eines Lasers, insbesondere sackförmige, Löcher, Poren oder Ausnehmungen eingebrannt werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Fertigung eines erfindungsgemäßen Sensors auf einer Leiterplatte und beschleunigt den Herstellungsprozess, insbesondere in Kombination mit einer Auswerteschaltung.

[0052] Ein besonderer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Vorgang des Aufbringens der Lösung und der anschließende Trocknungsprozess wiederholt, insbesondere zumindest zweimal, wiederholt, wird. Dadurch wird eine äußerst gleichmäßige Salzschicht sowie ein besonders gutes Anhaften der Salzschicht an den Wänden der Poren des Trägermaterials erreicht. Durch das mehrmalige Trocknen und das anschließende Auflösen der Substanz wird eine besonders gleichmäßige Verteilung der Substanz in den Poren erreicht und eine reproduzierbare Verteilung der Substanz im Sensor ermöglicht.

[0053] Weiters kann vorgesehen werden, dass die Salzschicht auf den Trägerkörper mittels eines Spraycoating-Verfahrens aufgebracht wird, wobei das im Lösungsmittel gelöste Salz, insbesondere im Vakuum, auf den Trägerkörper aufgesprüht wird, wobei sich im Bereich oberhalb des Trägerkörpers ein Nebel der Lösung bildet, der sich auf den in Rotation versetzten Trägerkörper niederschlägt und eine sehr dünne Salzschicht ausbildet. Dadurch wird eine besonders dünne Salzschicht erreicht, die gut reproduzierbare Ergebnisse liefert.

[0054] E in weiterer besonderer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass zur Aufbringung von Salz auf den Trägerkörper eine Salzlösung in flüssiger oder gasförmiger Form unter hohem Druck in den Trägerkörper eingesprüht bzw. eingespritzt wird, wobei gegebenenfalls ein positionierbarer Druckknopf zur Ausrichtung des Dampf- bzw. Flüssigkeitsstrahls auf den Trägerkörper verwendet wird. Hierdurch kann ein besonders tiefes Eindringen des in Lösung befindlichen Salzes in den Trägerkörper erreicht werden.

[0055] Die Erfindung wird im Folgenden ohne Einschränkung an einer Anzahl von Ausführungsbeispielen dargestellt.

[0056] Dabei zeigen [0057] Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform der Erfindung mit einem Grundkörper aus

Al203 mit einer rauen Oberfläche, [0058] Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung mit feinkörnigem Al203 als Trägerma terial eines Trägerkörpers und geringer Oberflächenrauigkeit, 7/32 [0059] Fig. 3 eine Ausführungsform mit Platinelektroden und mittlerer Rauigkeit bei einem Elektrodenabstand von etwa 10 μιη, [0060] Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Salzschicht auf einer Elektrode.

[0061] Fig. 5 und 6 zeigen Oberflächenstrukturen des Sensors mit glattem Oberflächenverlauf.

[0062] In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit Goldelektroden mit einer größeren Rauhigkeit und einem Elektrodenabstand von 16 pm dargestellt. Weiters zeigen Fig. 9 die Bildung oberflächlicher Kristalle bei sehr hoher Konzentration der Substanz, Fig. 10 eine mögliche Ausführungsform einer Sensorschaltung mit einer Vielzahl von Feuchtigkeitssensoren, Fig. 11 zeigt schematisch die Anordnung eines RFID-Feuchtigkeitssensors. Fig. 12 einen Sensor, der sich bei Überschreitung einer vorgegebenen Temperatur irreversibel ändert, Fig. 13 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors mit einer Vielzahl von Elektroden, Fig. 14 eine Ausführungsform eines RFID-Sensors mit einer RFID-Antenne und einer Salzbeschichtung, Fig. 15 eine Ausführungsform der Erfindung analog zu Fig. 14 mit tieferen durchgängigen Poren, die beispielsweise durch Ätzen oder Einbrennen mittels eines Lasers erreicht werden, Fig. 16 eine Ausführungsform der Erfindung mit Durchströmungskanälen, Fig. 17 eine Ausführungsform der Erfindung, die beidseitig offene Poren sowie eine Beschichtung mit der Substanz aufweist. Mit einer solchen Vorrichtung können Luftfeuchtigkeitsdifferenzen gemessen werden. Die Fig. 18 zeigt eine zu Fig. 17 analoge Ausführungsform mit durchgängigen Durchströmungskanälen, Fig. 19 eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Heizwiderstand und einem Peltierelement zur Erzielung von raschen Ansprechzeiten des Sensors, Fig. 20 eine Abbildung eines porösen Basismaterials, in dessen Poren die Substanz kristallisieren kann, Fig. 21 bis 23 oberflächliche Aufnahmen unterschiedlicher Kristallisationsformen von Salzen auf dem Trägermaterial, Fig. 24 eine Ausführungsform der Erfindung in Draufsicht mit zwei Elektroden und einer Vielzahl von zwischen diesen Elektroden angeordneten Poren, Fig. 25 eine mögliche Seitenansicht der in Fig. 24 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 26 eine weitere Variante der in Fig. 24 dargestellten Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht und Fig. 27 eine dritte Variante der in Fig. 24 dargestellten Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht. Fig. 28 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Messschaltung mit einem erfindungsgemäßen Sensor. Fig. 29 zeigt die Messschaltung der Fig. 28 mit einer Ersatzschaltung des erfindungsgemäßen Sensors und Fig. 32 zeigt einen Sensor zur Bestimmung der Hautfeuchte. Fig. 30 zeigt einen npn-Transistor mit einer Basisschicht, in deren porösen Trägerkörper Salz eingebracht ist. Fig. 31 zeigt eine Anordnung zur Messung der Feuchtigkeit eines Gegenstands, insbesondere von Haut. Fig. 32 zeigt eine Vorrichtung zur Detektion der Luftfeuchtigkeit oberhalb einer Feuchtigkeit abgebenden Oberfläche. Fig. 33 zeigt eine weitere biegsame Ausführungsform der Erfindung auf einer Kunststofffolie.

[0063] Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist mit einem rauen Trägerkörper 2 ausgebildet, der eine Vielzahl von oberflächlich ausgebildeten Aufwölbungen 201 aufweist. Der Trägerkörper 2 besteht aus rauem porösem AI2O3. In dieser Ausführungsform sind zwei Aufwölbungen 201 dargestellt, von denen die beiden äußeren Aufwölbungen 201a und 201c mit einer Metallschicht überzogen sind. Diese Metallschicht wird beispielsweise bei der Herstellung auf den Grundkörper 2 aufgedampft bzw. aufgesputtert. Die mittlere Aufwölbung 201b weist aufgrund der inneren Struktur des Trägerkörpers 2 eine poröse Grundstruktur auf, die mit einer Substanz 3, im vorliegenden Fall Natriumchlorid in NaCI ausgefüllt ist.

[0064] Weiters ist eine Aufbringung der Salzschicht auf den Trägerkörper 2 mittels eines Spraycoating-Verfahrens möglich. Dabei wird das in einem Lösungsmittel gelöste Salz, insbesondere im Vakuum, auf den Trägerkörper 2 aufgesprüht, wobei sich im Bereich oberhalb des Trägerkörpers 2 ein Nebel der Lösung bildet, der sich auf den in Rotation versetzten Trägerkörper 2 niederschlägt und eine sehr dünne Salzschicht 32 ausbildet.

[0065] Eine weitere Möglichkeit zur Aufbringung von Salz auf den Trägerkörper besteht darin, eine Salzlösung in flüssiger oder gasförmiger Form unter hohem Druck in den Trägerkörper 2 einzusprühen bzw. einzuspritzen. Dabei kann ein positionierbarer Druckkopf zur Ausrichtung

esterreeiiiseie: päteütarnt AT508 976B1 2013-06-15 des Dampf- bzw. Flüssigkeitsstrahls auf den Trägerkörper 2 verwendet werden. Dabei gelangt die Lösung sehr gut in Poren tiefer Schichten des Trägerkörpers 2.

[0066] Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der Grundkörper eine Anzahl von mehrere Poren verbindenden Kanälen 31 auf, die mit dieser Substanz ausgefüllt sind. Auch die Metallschicht, die die beiden äußeren Aufwölbungen 201a, 201c überdeckt, weist eine Anzahl von Poren oder Mikroausnehmungen 33 auf, die mit der Substanz 3 ausgefüllt sind.

[0067] Einerseits kann das Metall selbst porös ausgebildet sein. Andererseits weisen viele Metalle eine raue Oberfläche auf, was ausreicht, dass genügend Mikrounebenheiten oder kleine Löcher bestehen, wo das Salz sich verankern kann.

[0068] Die gesamte Sensoranordnung, umfassend den Grundkörper 2, die Metallbeschichtungen auf den beiden äußeren Aufwölbungen 201a, 201c sowie die mittlere, mit Salz aufgefüllte Aufwölbung 201b ist mit einer Salzschicht 32 überzogen bzw. bedeckt. Die Salzschicht, die aus Natriumchlorid NaCI besteht, steht mit den mit Salz ausgefüllten Kanälen 31 sowie den in den Ausnehmungen 33 befindlichen Salzanteilen in Verbindung. Die beiden Metallschichten bilden Elektroden, an denen eine Wechselspannung angelegt werden kann, wodurch ein Stromfluss bzw. eine Ladungsverschiebung zwischen den beiden Elektroden 4 gemessen werden kann. Für die äußere Kontaktierung ist es dabei insbesondere vorteilhaft, dass die Salzschicht an der Kontaktstelle mit der äußeren Zuleitung die Elektroden 4 nicht zur Gänze abdeckt, sodass eine unmittelbare Kontaktierung der Zuleitung mit der Metallschicht möglich ist. Die Salzeinbringung ist üblicherweise der letzte Fertigungsschritt. Nachfolgende Schritte zur Aufbringung einer Isolierung sind möglich, wenn die Isolierung wasserdampfdurchlässig ist. Als Elektrodenmaterial wird in dieser Ausführungsform der Erfindung Platin verwendet.

[0069] Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei der Grundkörper eine feinere Oberflächen-Struktur aufweist. Als Grundkörper wird ein feineres hoch- bzw. totgebranntes Aluminiumoxid Al203 verwendet, das eine geringere Porengröße aufweist, als das gemäß Fig. 1 verwendete Aluminiumoxid. Auf der Oberfläche des aus Aluminiumoxid bestehenden Grundkörpers 2 sind zwei Elektroden 4, bestehend aus Gold, angeordnet. Die die Elektroden 4 bildende Goldschicht 33 weist oberflächlich poröse Ausnehmungen 33 auf. Im Bereich 220 des Trägerkörpers zwischen den beiden Elektroden 4 liegt Salz 3' in Kanälen 31 des porösen Trägermaterials des Trägerkörpers 2 vor. Die Goldelektroden müssen nicht porös sein. Es reicht die normale Oberflächenrauigkeit für die Verankerung der Salzschicht auf den Elektroden aus, da Mikrolöcher und Unebenheiten beim Herstellungsprozess der Elektroden auf natürliche Weise entstehen und statistisch verteilt sind. Diese Salzkanäle reichen bis zur Oberfläche des Trägerkörpers 2, an der auch die beiden Elektroden 4 angeordnet, nämlich aufgedampft oder augesputtert sind.

[0070] Wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel der Sensor 1 zur Gänze mit einer Schicht aus Natriumchlorid überzogen. Diese Schicht aus Natriumchlorid steht mit dem in den Kanälen 31 befindlichen Natriumchlorid in Verbindung und füllt auch die Ausnehmungen 33 in den Metallschichten der Elektroden 4 aus. Eine Kontaktierung der Elektroden 4 erfolgt in Analogie zur Ausführungsform der Fig. 1.

[0071] Die Herstellung einer der beiden Ausführungsformen der Fig. 1 oder 2 erfolgt, wie im Folgenden beschrieben: [0072] In seiner ursprünglichen Form weist der Trägerkörper 2 eine raue Oberfläche, wie in Fig. 1 dargestellt, oder aber eine glatte Oberfläche, wie in Fig. 2 dargestellt, auf. Im nächsten Schritt werden Metallschichten auf den Trägerkörper 2 aufgedampft bzw. aufgesputtert, wobei diese Metallschichten anschließend als Elektroden 4 zur Kontaktierung mit externen Bauelementen verwendet werden. Die Elektroden 4 weisen dabei typischerweise eine Schichtdicke von 0,5 pm auf.

[0073] In einem weiteren Schritt wird in den Zwischenbereich 220 des Trägerkörpers 2 zwischen den beiden Elektroden 4 bzw. auf die Auswölbung 201b zwischen den beiden Elektroden 4 mittels einer Pipette eine Lösung aufgetropft. Diese Lösung enthält vorteilhafterweise Wasser 9/32

&te^id»scHg ρ®ίκηΕδίϊϊί AT508 976 B1 2013-06-15 als Lösungsmittel und Natriumchlorid als gelöstes Salz. Durch Aufbringen eines Tropfens in den Bereich 220 bzw. die Aufwölbung 201 der Oberfläche des Trägerkörpers 2 gelangt das Salz in die Kanäle 31 und füllt diese auf. Anschließend wird der Trägerkörper 2 auf eine Temperatur von beispielsweise 40°C erhitzt, wodurch sich das Wasser aus den Poren 32 verflüchtigt und sich das Salz 3 mit dem porösen Trägermaterial des Trägerkörpers 2 verbindet bzw. an dessen Oberfläche auskristallisiert. Durch die oberflächliche Benetzung des porösen Trägerkörpers 2 gelangt das Salz 3 sehr weit in den Trägerkörper 2 hinein und wird insbesondere homogen darin verteilt. Nach dem Verdampfen bzw. Verdunsten des Lösungsmittels liegt das Salz 3 in Kristallform fest mit dem Trägermaterial des Trägerkörpers 2 verbunden vor.

[0074] Um eine höhere Salzkonzentration zu erreichen, ist es vorteilhaft, den Schritt des Auf-bringens der Lösung und den anschließenden Trocknungsprozess einige Male zu wiederholen. Insbesondere ist es vorteilhaft, dies in einer sehr trockenen Atmosphäre vorzunehmen, bei der die relative Luftfeuchtigkeit der den Trägerkörper 2 umgebenden Luft unter einen Wert, je nach Salz verschieden, beispielsweise von 50. % abgesenkt ist. Während oder nach dem Aufbringen der Lösung auf dem Trägerkörper 2 wird dessen Umgebungstemperatur auf etwa 40°C festgesetzt. Die mehrmalige Wiederholung des Aufbringens der Lösung sowie des anschließenden Trocknungsprozesses sorgt für eine gleichmäßige homogenere Beschichtung, da Teile des getrockneten Salzes wieder feucht werden und erneut bei Trocknung kristallisieren. Es besteht damit genug Zeit für eine optimale Ausnutzung des Porenraumes.

[0075] Eine photographische Abbildung eines Sensors mit glatter Oberflächenstruktur, schematisch dargestellt in Fig. 2, ist in Fig. 3 dargestellt. Fig. 20 zeigt eine Aluminiumoxidstruktur, die zur Ausbildung eines Trägerkörpers 2 verwendet werden kann. Dabei sind die beiden, mit den Bezugszeichen 41, 41' bezeichneten Bereiche Abbildungen der von der Salzschicht bedeckten Elektroden, die beiden übrigen Bereiche 42, 42' zeigen die von der Salzschicht 32 bedeckten Zwischenbereiche mit den von der Salzschicht ausgefüllten Poren 31.

[0076] Fig. 4 zeigt die Oberflächenstruktur der Salzschicht im Bereich oberhalb der Elektrode 4. Die beiden Elektroden haben einen Abstand von 10 pm und eine Dicke von ebenfalls etwas 10 pm. Besonders augenscheinlich ist die Ausbildung relativ großer homogener Salzkristalle im Bereich oberhalb der Elektroden 4 sowie eine eher zerklüftete Oberflächenstruktur im Bereich zwischen den Elektroden.

[0077] Die Fig. 5 zeigt eine Aufnahme der Oberflächenstruktur zwischen den beiden Elektroden mit einer geringen Salzkonzentration. Auffällig sind dabei der relativ glatte Oberflächenverlauf und die geringe Anzahl von oberflächlichen Salzkristallen 421. Je niedriger die Konzentration des Salzes desto weniger Salzkristalle sind an der Oberfläche.

[0078] Eine niedrige Trocknungstemperatur bietet ausreichend Zeit zur Erreichung einer homogenen Verteilung während der Kristallisation.

[0079] Fig. 6 zeigt eine mit der in Fig. 5 dargestellten Oberfläche vergleichbare Oberfläche, jedoch mit einer höheren Salzkonzentration. Man sieht deutlich die erhöhte Anzahl von oberflächlich angeordneten Salzkristallen 421.

[0080] Fig. 7 zeigt eine rauere Oberflächenstruktur, ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Oberflächenstruktur. Aufgrund der großen Oberflächenrauigkeit werden die Elektroden sowie der Zwischenbereich der Elektroden mit Abständen von 15 pm gefertigt.

[0081] Fig. 8 zeigt zwei mit einer Salzschicht überdeckte Elektroden 41 sowie einen Zwischenbereich 42, in dem der Trägerkörper 2 unmittelbar mit Salz überdeckt ist.

[0082] Fig. 9 zeigt einen mit einer äußerst großen Salzkonzentration erstellten Oberflächenbereich im Zwischenbereich zwischen den beiden Elektroden. Deutlich zu sehen sind viele, relativ große Salzkristalle mit einer Größe von bis zu 800 nm. Grundsätzlich bilden sich bei der Verwendung einer Salzlösung höherer Konzentration zur Herstellung eines Sensors mehr und größere Kristalle an der Oberfläche aus, wobei das Kristallwachstum bei Zunahme der Temperatur gefördert wird. Weiters wird das Kristallwachstum durch das Material selbst bestimmt, je unedler das verwendete im Salz vorliegende Metall ist, desto mehr Kristallwachstum stellt sich 10/32

MerrecfcLvche;; AT508 976B1 2013-06-15 ein. Zusätzlich ist das Kristallwachstum abhängig von der Rauigkeit des Grundkörpers 2, wobei sich bei größerer Rauigkeit ein größeres Kristallwachstum einstellt.

[0083] Durch das Verwenden mehrerer Salzschichten horizontal nebeneinander können mehrere Luftfeuchtigkeitssensoren auf demselben Substrat realisiert werden, die unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von Salzgemischen, die horizontal nebeneinander angeordnet werden können.

[0084] Im Folgenden wird kurz der Betrieb eines in den Fig. 1 oder 2 dargestellten Sensors 100 beschrieben: [0085] Der Sensor 100 wird mit seinen beiden Elektroden 4 an eine Wechselspannungsquelle 17 angeschlossen, die auf die beiden Elektroden eine Spannung von etwa 25mV, typischerweise von 100 mV bis zu 1V, aufprägt. Die aufgeprägte Wechselspannung hat beispielsweise eine Frequenz von 35 kHz bis 5 MHz. Zur Bestimmung der Kapazität bzw. Konduktanz zwischen den beiden Elektroden 4 kann eine Strommesseinrichtung 16 in Serie mit dem Sensor 1 geschaltet werden. Eine solche Messschaltung ist in Fig. 28 dargestellt.

[0086] Um einen Alterungsprozess möglichst zu vermeiden, sollte die für die Messung verwendete Frequenz etwa im Bereich von 50 kHz bis 5 MHz liegen. Weiters kann die Konduktanz durch eine Vielzahl von Verfahren gemessen werden, beispielsweise mit der IV-Methode, der RF-IV-Methode oder der auto-balancing-Methode.

[0087] Trifft nun in der Luft gelöstes Feuchtigkeitswasser bzw. Wasserdampf auf den Sensor 100 auf, dringt dieses Wasser in die Salzschicht 32 sowie in die darunter liegenden Poren 31 ein, da Natriumchlorid hygroskopisch ist. Durch die Aufnahme des Wassers in den Poren wird erreicht, dass sich sowohl die Konduktivität als auch die Permittivität lokal in den Kanälen 31, wie auch in der Salzschicht 32 erhöht. Ferner ändert sich durch die Aufnahme von Wasser die Porengeometrie, sodass sich die Kapazität bzw. Konduktanz des gesamten Sensors ändert. Ein Ersatzschaltbild dieser Messschaltung mit einer Spannungsquelle 16, einer Strommesseinrichtung 17 und zwei parallel geschalteten luftfeuchte-abhängigen Bauelementen, nämlich einem Kondensator 18 sowie einem Widerstand 19, ist in Fig. 29 dargestellt.

[0088] E in weiterer Anwendungsfall eines erfindungsgemäßen Sensors besteht darin, eine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit über eine bestimmte relative Feuchtigkeit zu detektieren. Insbesondere kann es erforderlich sein, dies für eine Vielzahl von Schwellenwertluftfeuchtigkeiten durchzuführen. Hierbei wird der Effekt ausgenutzt, dass jedes Salz bei einer bestimmten relativen Feuchtigkeit durch einen einmaligen Aggregatszustandswechsel von fest auf flüssig eine irreparable Änderung der Beschichtung vollzieht. Im Extremfall tropft bzw. tropfen das Salz oder Teile des Salzes als Tropfen ab, gegebenenfalls kann sich noch die Gleichmäßigkeit der Salzbeschichtung verändern, wodurch dauerhafte Kapazitätswertsänderungen oder Konduktanzän-derungen auftreten. Somit kann anhand eines erfindungsgemäßen Sensors unmittelbar und eindeutig festgestellt werden, ob eine Luftfeuchtigkeitssteigerung über einen Schwellenwert erreicht worden ist. In der folgenden Tabelle werden die relativen Feuchtigkeitswerte für eine Vielzahl von Salzen beschrieben:

Salz funktioniert bis etwa Ammoniumdihydroqenphosphat 100% Natriumchlorid 100% Ammoniumnitrat 90% Magnesiumnitrat 75% Natriumdichromat 60% Kaliumkarbonat 50% 11 /32

&ier??sfcische;; paieiSitiat AT508 976B1 2013-06-15

Magnesiumchlorid 40% Magnesiumchlorid 30% Lithiumchlorid 10% [0089] Abhängig von der Temperatur wird die Luftfeuchtigkeitsschwelle der Salze verändert.

[0090] Jedes der genannten Salze wird durch eine unterschiedliche relative Feuchtigkeit auf dem Sensor irreversibel verändert. Um beispielsweise einen Sensor herzustellen, der bei 85% relativer Luftfeuchtigkeit irreversibel zerstört wird, kann an Stelle des in den Fig. 1 oder 2 dargestellten Salzes auch Ammoniumnitrat und Magnesiumnitrat verwendet werden. Um eine irreversible Zerstörung bei 80% relativer Luftfeuchtigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft Ammoniumnitrat und Magnesiumnitrat im Verhältnis 1:2 in die Poren des Trägerkörpers einzubringen bzw. und gegebenenfalls den Trägerkörper mit einer derartigen Mischung zu beschichten. Das Herstellungsverfahren eines derartigen Sensors wird dahingehend abgeändert, dass die Lösung mit den gleichen Massenanteilen Natriumchlorid und Kaliumchlorid gebildet wird. Die Schwel-lenlwert-Luftfeuchtigkeit, die zur Zerstörung eines erfindungsgemäßen Sensors erforderlich ist, verhält sich bei Mischungen von Salzen bzw. Substanzen 3 etwa gemäß dem mit den mit den Massenteilen der jeweiligen Substanzen gewichteten Mittelwert derjenigen Schwellenwertluftfeuchtigkeiten, die zur Zerstörung eines Sensors mit den beiden Reinstoffen führen.

[0091] Eine Detektionsschaltung zur Detektion einer einmaligen Überschreitung einer vorgegebenen Schwellenluftfeuchtigkeit ist in den Fig. 10 und 12 dargestellt. Fig. 12 zeigt die Parallelschaltung einer Vielzahl von Luftfeuchtigkeitssensoren 1a, 1b, 1c 1n. Jeder dieser Sensoren hat eine unterschiedliche Schwellenwert-Luftfeuchtigkeit, oberhalb derer eine irreversible Zerstörung des jeweiligen Sensors stattfindet. Nach Abschluss der Fertigung liegt eine Parallelschaltung der Sensoren vor, wobei jeder der Sensoren intakt ist. Bei einer vorgegebenen Temperatur- und Luftfeuchtigkeit kann somit eine Kapazität bzw. eine Leitfähigkeit bestimmt werden. Jeder der einzelnen Sensoren weist eine unterschiedliche Schwellenwert-Luftfeuchtigkeit auf.

[0092] Im Folgenden Beispiel werden die Luftfeuchtigkeitssensoren, deren Schwellenwert-Luftfeuchtigkeiten in Abständen von jeweils 10% abgestuft sind, in einer Parallelschaltung angeordnet. Erreicht, wie in Fig. 12a dargestellt, die relative Luftfeuchtigkeit einen Wert von über 20, jedoch unter 30%, wird der Sensor 1d irreversibel zerstört, der Sensor 1c mit einer Schwellenluftfeuchtigkeit von 30% bleibt jedoch intakt. Wird die relative Feuchtigkeit auf 44% relative Luftfeuchtigkeit angehoben, werden die Sensoren 1b, 1c und 1d irreversibel zerstört, der Sensor 1h bleibt hingegen intakt.

[0093] Beispielsweise kann eine derartige Sensoranordnung gemeinsam mit einem Transportgut transportiert werden, wobei die maximal zulässige Luftfeuchtigkeit für das Transportgut 30% beträgt. Zu Beginn des Transports ist jeder der Sensoren 1a, 1b, 1c, 1d vollkommend intakt. Durch eine Luftfeuchtigkeiterhöhung auf 27% im Zuge des Transportes wird der Sensor 1d zerstört. Nach Erhalt des Transportgutes kann der Sensor an eine Auswerteeinheit angeschlossen, wodurch somit die irreversible Zerstörung der einzelnen Sensoren bestimmt werden kann. Wird ein Sensor irreversibel zerstört, so werden dessen Leitwert sowie dessen Kapazität erheblich verringert. Dadurch wird auch der Leitwert bzw. die Kapazität der Gesamtanordnung verringert, was mittels einer Auswerteeinheit, insbesondere mit der in Fig. 29 dargestellten Auswerteeinheit, gemessen werden kann. Beträgt die maximale Luftfeuchtigkeit während des gesamten Transportes 27%, wie in Fig. 12a dargestellt, kann davon ausgegangen werden, dass das Transportgut unversehrt ist.

[0094] Liegt hingegen ein Fall von höherer Luftfeuchtigkeit vor, beispielsweise wie im Fall der Fig. 12b, sind drei der vier Luftfeuchtigkeitssensoren 1b, 1c, 1d irreversibel zerstört, der Leitwert der gesamten Anordnung entspricht dem Leitwert des einzig intakten Sensors 1a. Ist der Leitwert sowie die Kapazität für den nach der Feststellung der Zerstörung der Sensoren 1b,1c,1d unterhalb einer vorgegebenen Schwelle, kann davon ausgegangen werden, dass auch das 12/32

Transportgut während des Transportes durch die zu hohe Luftfeuchtigkeit zerstört bzw. beansprucht wurde.

[0095] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 13 dargestellt ist, umfasst eine Vielzahl von Elektroden, die aus einem porösen Material bestehen bzw. aus einem Material bestehen, das oberflächlich Ausnehmungen aufweist. Diese Ausnehmungen sind, wie auch die Poren des Trägerkörpers 2, mit einem Salz 3 ausgefüllt. Dabei kann über die Aufnahme bzw. den Einbau von Salzkristallen in die Elektroden eine zusätzliche Steigerung der Kapazität bzw. der Konduktanz erzielt werden.

[0096] Eine besondere Weiterbildung der Erfindung zur Erfassung der Feuchtigkeit von Gewebe, insbesondere menschlicher oder tierischer Haut, ist in den Fig. 33 näher dargestellt. Dabei handelt es sich um einen Grundkörper 2, der eine Ausnehmung 201 aufweist. Das Trägermaterial des Trägerkörpers 2 ist, wie auch in den vorigen Beispielen beschrieben, porös ausgebildet, wobei das zur Erhöhung der Kapazität bzw. Konduktanz verwendete Salz sowohl in den Poren 31 des Grundkörpers 2 als auch in einer den Grundkörper 2 überdeckenden Schicht enthalten ist. Die Schicht bzw. die Poren 31, 32 sind im Bereich der Ausnehmung 201 des Trägerkörpers 2 angeordnet. Die Ausnehmung ist dabei derart ausgebildet, dass bei Auflegen des Grundkörpers auf eine dargestellte Gewebeschicht 7 die Ausnehmung 201 einen Analyseraum 83 begrenzt. Dabei ist die Salzschicht 32 mit dem im Inneren des Analyseraums 83 befindlichen Gas, vorzugsweise Luft, in Kontakt. Ausnehmung 201 durch Öffnung 81 ersetzen. In den Trägerkörper 2 sind zwei Elektroden 4 eingebracht, die den Trägerkörper 2 vollständig durchsetzen.

[0097] Die Fig. 14 bis 16 zeigen einen Sensor 100, dessen Trägerkörper 2 im Bereich zwischen den beiden Elektroden 4 vollkommen mit Kanälen 31 mit Salz-Beschichtung durchsetzt ist. Der Trägerkörper 2 weist eine Öffnung 81 auf, die bei Auflage auf einen Feuchtigkeit abgebenden Körper einen Analysenraum 83 ausbildet. Diese Öffnung 20 weist, insbesondere die Form einer Wanne auf. Die Größe dieser Wanne determiniert den Analysenraum 83, wobei durchaus unterschiedliche Wannengrößen und Wannenformen möglich sind. Die Höhe der Wanne, somit der Abstand der Salzschicht 32 zu vermessenden Objekt 121 beträgt etwa ...mm.

[0098] Ein weiteres Merkmal der Ausführungsform des Sensors ist eine RFID-Antenne, in den Fig. 14 und 15, die an der Rückseite des Grundkörpers angeordnet ist und unter der Salzschicht 32 bzw. der Öffnung 81, in der die Salzschicht 32 eingebettet ist, und an der der Wanne gegenüberliegenden Seite des Trägerkörpers 2 angeordnet ist.

[0099] Wesentlicher Unterschied zwischen der in Fig. 14 und Fig. 15 dargestellten Ausführungsform ist, dass aufgrund der unterschiedlichen Weite, Größe und Form der Poren ein unterschiedliches Abhängigkeitsverhalten von Kapazität und Konduktanz im Bezug auf die Luftfeuchtigkeit feststellbar ist.

[00100] Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, eine Einrichtung zur Messung der Konduktanz bzw. der Kapazität direkt auf den Trägerkörper 2 zu integrieren. Dabei werden eine Strommesseinrichtung bzw. eine Spannungsquelle auf dem mit dem Trägermaterial des Trägerkörpers 2 in Verbindung stehenden Substrat ausgebildet. Ferner umfasst ein derartiger Sensor eine RFID-Kommunikationseinheit, die die ermittelten Luftfeuchtigkeitsdaten mittels RFID-Kommunikation zu einem Kommunikationskontroller überträgt.

[00101] Dabei kann jedoch eine abgewandelte Variante angewendet werden, deren Realisierung wesentlich einfacher möglich ist. Üblicherweise wird bei passiven RFID-Empfängern parallel zur RFID-Antenne ein Kondensator geschaltet, der die von der RFID-Antenne aufgenommene Strahlungsenergie kurzfristig abspeichert. Ein derartiger Kondensator hat etwa eine Kapazität von etwa 100 nF bis zu einigen pF. Je nachdem wie groß die Kapazität dieses Kondensators ist, begrenzt sich die dem passiven RFID-Tag zur Verfügung stehende Energie. Die wirksame Kapazität Cges ergibt sich durch eine im trockenen Zustand vorherrschende Kapazität C sowie die zusätzliche durch die Aufnahme des Wassers in die Salzschicht des Sensors entstehende Kapazität AC, wobei diese zusätzliche Kapazität Δ0 als Parallel-Kapazität wirkt: Cges = C + AC.

[00102] Eine besondere Ausprägung der Erfindung sieht nun vor, dass anstelle eines konventi- §sterr«iä»5diis pitentäist AT508 976 B1 2013-06-15 onellen Kondensators der Zwischenbereich zwischen den beiden Elektroden, der parallel zur Antenne liegt, kapazitiv wirkt und die von der Antenne aufgenommene Leistung kurzfristig abspeichert. Je nach vorherrschender Luftfeuchtigkeit variiert die Kapazität des Kondensators, wodurch sich die zur Verfügung stehende Energie mit zunehmender Luftfeuchtigkeit erhöht. Wird der Luftfeuchtigkeitswert des Sensors 100 von einer externen RFID-Einheit abgefragt, überträgt diese elektrische Energie an den Sensor 100, wobei nur ein durch den Kondensator und somit durch die Luftfeuchtigkeit vorgegebener Energiebetrag im Sensor 100 abgespeichert werden kann. Weiters umfasst der Sensor eine Sendeeinheit, die dem durch den Luftfeuchtigkeitssensor zwischen den beiden Elektroden 4 gebildeten Kondensator kontinuierlich Energie entnimmt und ein gepulstes Signal abgibt. Hierdurch wird erreicht, dass mit einer relativ einfachen Schaltung, beispielsweise einer bistabilen Kippstufe, ein Digitalsignal abgegeben wird, dessen Länge bzw. Dauer direkt proportional zu der mit dem Sensor 100 gemessenen Luftfeuchtigkeit ist. Ein solcher Sensor, der für zahlreiche digitale Anwendungen geeignet ist, lässt sich mit extrem geringem Aufwand hersteilen.

[00103] Die Verwendung einer Ausführungsform in RFID-Technologie eignet sich besonders gut für die bereits beschriebene Überwachung von Verpackungs- bzw. Transportgut. Eine zusätzliche Anwendung ist die Bestimmung einer Undichtheit der Verpackung, die durch den Sensor erkannt werden kann.

[00104] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dargestellt in Fig. 16, sieht vor, dass das Material des Grundkörpers 2 lediglich oberflächlich mit Salz 3 gefüllt ist sowie eine Salzschicht aufweist. Die übrigen, offenen Poren bilden Durchströmungskanäle, wobei Umgebungsluft durch die Poren des Substrates durchströmen kann. Feuchtigkeit, die in der Luft enthalten ist, kondensiert somit wesentlich schneller im Salz. Die im Salz vorherrschende Feuchtigkeit wird durch die Luftströmung auch wesentlich schneller getrocknet bzw. resorbiert.

[00105] In den Fig. 24 bis 27 sind unterschiedliche Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Sensors in Draufsicht sowie in Seitenansicht dargestellt. Dabei sind die Elektroden 4 durch Metallquader ausgebildet, zwischen denen sich das poröse Material des Grundkörpers 2 befindet. Die Ausführungsformen der Fig. 25, 26 und 27 weisen grundsätzlich die gleiche Draufsicht; wie in der Fig. 24 dargestellt, auf.

[00106] Bei der in Fig. 27 dargestellten Ausführungsform befindet sich das Trägermaterial des Trägerkörpers 2 sowohl im Bereich unterhalb der Elektroden 4 sowie auch im Bereich unmittelbar zwischen den Elektroden. Salz ist im Wesentlichen in die Poren 211 im Trägermaterial des Trägerkörpers 2 zwischen den Elektroden 4 eingebracht. Lediglich einzelne Poren im Bereich unterhalb der beiden Elektroden sind mit Salz ausgefüllt.

[00107] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dargestellt in Fig. 26, zeigt die beiden Elektroden 4, die auf einen Trägerkörper aufgesetzt, das heißt aufgedampft oder aufgesputtert sind. Im unmittelbaren Zwischenbereich zwischen den beiden Elektroden befindet sich eine oberflächlich am Trägerkörper anhaftende, außerhalb der Poren befindliche Salzschicht. Im Bereich unterhalb dieser Salzschicht sind die Poren mit dem Salz 3 ausgefüllt.

[00108] Eine weitere Ausführungsform, dargestellt in Fig. 27, zeigt einen Sensor 100 mit zwei Elektroden 4, die auf einen Grundkörper 2 aufgebracht sind. Im Zwischenbereich zwischen den beiden Elektroden 4 kann die Umgebungsluft direkt zum Grundkörper 2 strömen. Die Poren im Zwischenbereich zwischen den beiden Elektroden 4 sind mit Salz 3 ausgefüllt.

[00109] In den Fig. 21, 22 und 23 sind unterschiedliche Ausbildungen einer Salzschicht an der Oberfläche des Trägermaterials des Trägerkörpers 2 dargestellt. Wie bereits erwähnt, liegen bei höheren Salzkonzentrationen eher zerklüftete Strukturen vor, während geringere Salzkonzentrationen sowie glatte Oberflächenverläufe des Trägerkörpers 2 homogene Salzstrukturen kristallisieren lassen. Bei der Fertigung eines Sensors 100 ist dabei grundsätzlich ein Trade-off zwischen einem schnellen Ansprechverhalten und einer guten Reproduzierbarkeit des Sensors gegeben.

[00110] In Fig. 21 ist ein besonders glatter Oberflächenverlauf sowie eine Salzschicht mit be- 14/32 sonders geringer Salzkonzentration dargestellt. Die Salzkristalle verlaufen äußerst homogen und sind relativ klar gegeneinander abgetrennt. Ein derartiger Sensor 100 liefert aufgrund der geringen, der Umgebungsluft zugewandten Oberfläche ein eher langsames Ansprechverhalten, insgesamt können jedoch so erzeugte Sensoren mit großer geometrischer Präzision gefertigt werden.

[00111] Dagegen zeigt Fig. 23 einen Sensor mit einer äußerst rauen Oberfläche, der ein besonders schnelles Ansprechen ermöglicht. Nachteil dieses Sensors ist, dass eine Vielzahl von gleich gefertigten Sensoren große geometrische Unterschiede aufweisen und mitunter sehr unterschiedliche Kennlinien aufweisen.

[00112] Fig. 22 zeigt eine Abwägung zwischen den beiden in Fig. 21 und 23 dargestellten Extremen. Diese Struktur weist ein relativ gutes Ansprechverhalten von etwa 5 Sekunden auf, wobei die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse durch eine nach der Herstellung erfolgende Kalibrierung der Sensoren durchaus gewährleistet ist.

[00113] Zur Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit kann weiters vorgesehen werden, dass die Abstände zwischen den beiden Elektroden verringert werden. Auch dies führt zu einer geringen Reproduzierbarkeit der Herstellungsergebnisse bei den Sensoren.

[00114] Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 17a, 17b und 18 dargestellt. Wesentlicher Unterschied zu der in den Fig. 14 bis 16 dargestellten Ausführungsformen ist, dass im Trägerkörper 2 die wannenförmigen Öffnungen 212, 213 vorgesehen sind, die einander am Trägerkörper 2 gegenüber liegen. Bei beiden wannenförmigen Öffnungen 212, 213 ist der poröse Unterbereich jeweils bis zu einer vorgegebenen Tiefe mit Salz 3' befüllt. Weiters weisen beide Wannen in ihrem Bodenbereich eine Salzschicht 23 auf. Zwischen dem Trägerkörper 2 und der Salzschicht 23 ist eine Vielzahl von kammförmig angeordneten Elektroden 4 vorgesehen. Die kammförmige Anordnung der Elektroden ist dabei in Fig. 17b dargestellt, wobei an jeder der beiden Seiten des in Fig. 17a dargestellten Luftfeuchtigkeitssensors jeweils zwei ineinander verzahnte kammförmige Elektroden an der Oberfläche des Trägerkörpers unterhalb der Salzschicht angeordnet sind. Die Endbereiche 47 der Elektroden bilden die Anschlüsse des Sensors.

[00115] Jeder in Fig. 17a dargestellte Sensor weist dabei jeweils vier Anschlüsse auf, nämlich zwei Anschlüsse 47 für jede der beiden Seiten.

[00116] Im Unterbereich der wannenförmigen Ausnehmung zwischen dem Trägerkörper 2 und der Salzschicht 32 befinden sich zwei kammförmige Elektroden 4, deren Anschlüsse 47 jeweils mit der RIFD-Antenne verbunden sind. Die Kammform dieses Sensors ist in Fig. 14b dargestellt.

[00117] Gegebenenfalls kann die am zu vermessenden Material 7 anliegende, die wannenförmige Ausnehmung 83 berandende Abschlussfläche 29 mit einer Oberfläche versehen werden, die ein verbessertes Anhaften des Sensors am zu vermessenden Material ermöglicht. Dies kann beispielsweise durch eine nanostrukturierte Oberfläche erfolgen, die beispielsweise als Cantilever ausgeführt sind, die an jeder Oberfläche haften. Nur durch seitliche Scherkräfte ist ein einfacheres Entfernen eines solch ausgestatteten Sensors möglich. Sämtliche dem Fachmann zugängliche Klebstoffe, die nach Trocknung nicht ausdampfen und die das Signal des Feuchtesensors nicht beeinflussen können, ebenfalls eingesetzt werden.

[00118] In den Fig. 16 und 18 wird die Verwendung von Durchströmungskanälen erläutert. Durchströmungskanäle werden durch offene, nicht mit Salz befüllte Poren des Substrates gebildet. Dabei ist vorteilhaft, dass die Poren des Materials gut durchströmbar sind und die Durchströmung über die Porengröße des Materials bei der Herstellung des Trägerkörpers 2 vorab festgelegt werden kann. Feuchtigkeit, die in der Luft enthalten ist, kann auf diese Art rasch durch den Grundkörper transportiert werden, um auf dem Salz bzw. in den mit Salz gefüllten Poren zu kondensieren. Weiters bewirkt auch die Durchströmung mit trockener Luft, dass das in den mit Salz befüllten Poren befindliche Wasser rasch abgeführt werden kann. Dabei kann die Strömungsgeschwindigkeit, z.B. der Umgebungsluft, gemessen werden, indem das Messer- ästerreidBsd!« pitwiarot AT508 976 B1 2013-06-15 gebnis eines mit Luft durchströmten Sensors mit dem eines nicht durchströmten Sensors verglichen wird. Weichen die Werte des durchströmten und des nicht durchströmten Sensors stark voneinander ab, ist davon auszugehen, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Sensors sehr groß ist.

[00119] Eine Ausführungsform eines Differenz-Luftfeuchtigkeitssensors bzw. Differenzströmungsgeschwindigkeitsmessers mit Durchströmungskanälen ist in Fig. 18 dargestellt.

[00120] Bei diesem Sensor befinden sich die Durchströmungskanäle zwischen den mit Salz gefüllten Poren der oberen bzw. der unteren Wanne des in Fig. 18 dargestellten Sensors.

[00121] Die Kommunikation zwischen den RFID-Lesegeräts und dem RFID-Tag ist in Fig. 11 schematisch dargestellt. Die Information wird dabei mittels Nahfeldkommunikation von einem RFID-Tag auf ein RFID-Lesegerät übertragen, welches die übertragenen Daten auswertet und zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise an einen Computer oder einem Computersystem zur Verfügung stellt.

[00122] Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 30 dargestellt. Dabei werden die Poren des Trägermaterials mit einem Metall, insbesondere Gold oder Platin aufgefüllt. Als Trägermaterial hierfür kann insbesondere Leiterplattenmaterial verwendet werden, das an der Oberfläche aufgeraut ist oder in das mittels eines Lasers oder eines Ätzprozesses Kanäle eingeätzt bzw. eingebrannt sind. Die so entstandenen Poren werden mit Metall befüllt bzw. wird Metall auf diese Poren aufgedampft bzw. aufgesputtert. Ein ähnliches Vorgehen kann auch mit anderen Trägermaterialien, beispielsweise Aluminiumoxid oder Titanoxid, gewählt werden.

[00123] Alternativ kann eine Elektrode oder es können beide Elektroden mit Salz gebildet sein. Da auch aus Salz gebildete Elektroden 4 selbst eine Leitfähigkeit von 100 kOhm bis zu 100 Ohm aufweisen, kann auch das Salz als Elektrodenmaterial Verwendung finden.

[00124] Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung, dargestellt in Fig. 31, sieht einen auf einer Leiterplatte angeordneten Luftfeuchtigkeitsensor 100 vor, wobei an jeder der beiden Seiten der Leiterplatte eine Elektrode 4 angeordnet ist. Die beiden Elektroden liegen einander an der Leiterplatte 23 unmittelbar gegenüber, wobei im Bereich zwischen den beiden Elektroden 4 eine durchgängige Ausnehmung 24 vorgesehen ist, die mit einer Salzschicht 32 bedeckt ist. Gegebenenfalls können auch die beiden Elektroden 4 von der Salzschicht 32 umgeben sein. Die beiden Elektroden 4 stehen mit der Salzschicht in Kontakt, wobei sie die oberflächlich mit der Salzschicht bedeckte Ausnehmung 24 teilweise überdecken.

[00125] Wie bereits erwähnt, kann die Fertigung der Elektroden derart vorgenommen werden, dass eine Reihe von Kanälen 44 mittels eines Lasers oder mittels eines Ätzprozesses in das Leiterplattenmaterial eingebrannt bzw. eingeätzt werden und anschließend das Elektrodenmaterial in die Kanäle sowie oberflächlich auf den Trägerkörper aufgebracht wird.

[00126] Die Herstellung dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt folgendermaßen: [00127] Zunächst wird mittels eines konventionellen Bohrverfahrens ein Loch 24 in die Leiterplatte gebohrt oder gefräst. Zusätzlich können mittels eines Lasers oder eines Ätzverfahrens Kanäle 44 in den Bereich unterhalb der vorzusehenden Elektroden 4 eingebracht werden. In einem nächsten Verfahrensschritt wird Salz 3 in wässriger Lösung in die Ausnehmung 24 eingebracht, wobei dieses Salz durch den Kapillareffekt in der Ausnehmung verbleibt. Nach der Verdunstung des Lösungsmittels, die insbesondere bei erhöhter Temperatur oder verringerter Luftfeuchtigkeit besonders schnell erfolgen kann, kann das Auftropfen eines weiteren Tropfens der Lösung mit der gewählten Substanz, insbesondere Natriumchlorid oder Kaliumchlorid, erfolgen. Nach mehrmaligem Auftropfen bildet sich im Innenbereich der Ausnehmung 24 eine Salzschicht 33 aus. Nach oder während der Auftropf- bzw. Verdunstungsschritte können die metallischen Elektroden 4 aufgedampft bzw. aufgesputtert werden, wobei sich das Metall bevorzugterweise auch in den zuvor ausgebildeten Kanälen verfestigt. Nach vollständiger Fertigung der Elektroden können diese gegebenenfalls durch erneutes Auftropfen der Salzlösung mit Salz beschichtet werden. 16/32 [00128] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen dieser Weiterbildung der Erfindung sind in den Fig. 31a bis 31 d dargestellt. Fig. 31a zeigt dabei eine Anordnung analog zu Fig. 31 e, bei der die beiden Elektroden 4 einander nicht gegenüber liegen, sondern einen maximalen Abstand voneinander aufweisen. Die Fig. 31b und 31c zeigen die Ausführungsform der Fig. 31a von oben bzw. von unten.

[00129] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 31 d dargestellt. Hierbei befinden sich die beiden Elektroden auf der selben Seite der Leiterplatte 32. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Fertigung einfacher wird und einseitige Layouts für das Schaltungsdesign verwendet werden können.

[00130] Fig. 31f zeigt die Anordnung der Fig. 31 d von oben. Dabei sind in dieser besonderen Ausführungsform die Elektroden nicht mit Salz beschichtet. Eine weitere Ausführungsform, bei der die Elektroden mit Salz beschichtet sind, ist ebenfalls möglich, jedoch nicht dargestellt.

[00131] Alle in den Fig. 31a bis 31f dargestellten Ausführungsformen der Erfindung haben den Vorteil, dass eine Durchströmung mit der Umgebungsluft erfolgt.

[00132] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 28 dargestellt, dabei handelt es sich um ein Halbleiterbauelement, das durch Abwandlung eines bipolaren Transistors, in diesem Fall eines NPN-Transistors, erzeugt wird. Im Gegensatz zu einem konventionellen NPN-Bipolartransistor ist bei dem in Fig. 28 dargestellten Transistor die Basisschicht durch eine mit Trägermaterial ausgefüllte und mit Salz beaufschlagte Basisschicht ersetzt. Dabei werden vorzugsweise mittels eines Lasers durchgängige Kanäle in das Trägermaterial eingebrannt und Salz in die Kanäle geführt. Grundsätzlich ist es nur erforderlich, die beiden N-dotierten Bereiche 151, 152 zu kontaktieren, der Basisbereich kann grundsätzlich unkontrolliert bleiben.

[00133] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch eine Basiselektrode vorgesehen, die zur Veränderung des Arbeitpunktes der Transistoranordnung verwendet werden kann. Die Erhöhung der Konduktanz im Basisbereich zwischen den beiden enddotierten Schichten führt auch ohne Anlegen einer Basisvorspannung zu einem Stromplus zwischen dem Kollektor C und dem Emitter E. Legt man hingegen eine Basisvorspannung an, kann der Stromfluss zwischen dem Emitter und dem Kollektor entweder verstärkt oder unterbunden werden. Somit können unterschiedliche Kennlinien eines Sensors bereitgestellt in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit bereitgestellt werden.

[00134] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 30a bzw. 33b dargestellt. Dabei wird auf eine dünne Kunststofffolie 150 Trägermaterial 2 aufgebracht. Die Schichtdicken der Kunststofffolie bzw. des Drehkörpers betragen dabei etwa 50 bis 500 pm. Auf der Trägerschicht 2 ist eine Metallschicht 400 aufgebracht. Durch einen, in Fig. 33b dargestellten Ätzschritt wird mittels in die Metallschicht 400 eindringenden Ätzmittels eine bzw. mehrere Elektroden 4 aus dem Trägerkörper 2 geätzt.

[00135] Hierbei besteht die Möglichkeit, das Salz vor dem Aufbringen der Metallschicht 400 auf den Trägerkörper 2 aufzubringen bzw. in diesen einzubringen.

[00136] Dieses Ausführungsbeispiel kann generalisiert für jede Steuerelektrode von Feldeffekttransistoren angewendet werden, wo eine Salzschicht oder Salz in den Poren eine luftfeuchtigkeitsabhängige Ansteuerung des Transistors gestattet. Je nach Ausführung der Steuerelektrode wird ein JFET, MESFET, MOSFET, MODFET, Tyristor od. dgl. daraus. Selbstverständlich kann die Salzbeschichtung auch in jeder pn-Diode, jedem Schottky-Kontakt, MOS -Kndensator, Z-Diode, Varaktoren, pin Dioden, Tunneldioden, Schottky Dioden integriert werden als zusätzliche luftfeuchtigkeitsabhängige Beschichtung, die den Arbeitspunkt luftfeuchtigkeitsabhängig macht. Allen Ausführungen gemein ist die Integration des Salzes separat angeschaltet vor der Steuerelektrode oder Anschluss oder in der Steuerelektode oder Anschluß integriert. Zusätzlich können auch luftfeuchtigkeitsabhängige Widerstände an jedem anderen Anschluss Drain, Source, Emittor, Kollektor od. dgl. Anschluss-stand alone oder zusammen mit der Steuerungsiektode, die auch eine Salzschichtung enthält, beinhalten.

Claims (26)

1. &*»«id>ische AT508 976 B1 2013-06-15 Patentansprüche 1. Sensor zur Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien, insbesondere von Gasen, vorzugsweise der Luftfeuchtigkeit, mit einem mit einem Feuchte aus der Umgebung reversibel aufnehmenden und/oder an die Umgebung abgebenden anorganischen Salz (3) beaufschlagten Trägerkörper (2) und zumindest zwei beabstandet angeordneten Elektroden (4), wobei - der Trägerkörper (2) aus oder mit einem offenporig porösen, luftfeuchte-invarianten, nicht-hygroskopischen und hohe innere Steifigkeit aufweisenden Trägermaterial gefertigt ist, - zumindest die Poren (21) des Trägermaterials mit dem Feuchte-Wasser aus dem mit dem Trägermaterial des Trägerkörpers (2) in Kontakt gebrachten oder stehenden Material oder Gas- bzw. Luftraum reversibel und reproduzierbar aufnehmenden und/oder an das Material oder Gas- bzw. Luftraum abgebenden anorganischen Salz (3') in gelöster, flüssiger, fester oder kristalliner Form, ausgefüllt oder zumindest an ihren Oberflächen bzw. Wänden (22) beschichtet sind und dass - die Konduktanz und/oder elektrische Permittivität des Salzes (3') von der Feuchte des mit dem damit beaufschlagten Trägermaterial des Trägerkörpers (2) in Kontakt gebrachten oder stehenden Materials, insbesondere der Feuchte der Umgebungsluft, reproduzierbar funktionell abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Salz (3') Natriumchlorid und gegebenenfalls ein weiteres Salz enthält.
2. 2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz (3) zusätzlich auf der Oberfläche (23) des porösen Trägermaterials des Trägerkörpers (2) angeordnet ist und mit dem in den Poren (21) des Trägerkörpers (2) befindlichen Salz (3) in materiellem Kontakt steht oder materialeinheitlich ist.
3. 3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Salz in und auf dem Trägerkörper (2) Amoniumdihydrogenphosphat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorid, Natri-umdicromat, Lithiumchlorid Magnesiumchlorid, Ammoniumnitrat, Magnesiumnitrat oder Kaliumkarbonat enthält.
4. 4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) aus einem offene Poren (21) aufweisenden Material, vorzugsweise aus einem hoch- bzw. totgebrannten mineralischen Oxid, insbesondere aus Aluminiumoxid (Al203) und/oder Magnesiumoxid (MgO) oder aus einem offenporigen Schaum- oder Sintermetall, besteht.
5. 5. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) und gegebenenfalls das auf der Oberfläche des Trägerkörpers (2) schichtartig angeordnete Salz mit einem wasser-undurchlässigen, jedoch wasserdampfdurchlässigen Material, insbesondere Teflon, beschichtet ist.
6. 6. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) aus Leiterplattenmaterial besteht, in den Poren oberflächlich eingeätzt und/oder, vorzugsweise mit einem Laser, eingebrannt sind oder die Leiterplatte als solche über Poren verfügt.
7. 7. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (4) durch in die Poren (21) des Trägerkörpers (2) eingelagertes Metall ausgebildet sind.
8. 8. Sensor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass - der Trägerkörper (2) einen schichtartigen Aufbau aufweist, und zumindest eine durchgängige makroskopische Ausnehmung (24) aufweist, - der durch die Ausnehmung (24) gegebene Durchtrittsbereich durch den Trägerkörper (2) zumindest oberflächlich mit dem Salz (3) beschichtet ist und - die Elektroden (4) an, insbesondere einander gegenüberliegenden, Seiten des Trägerkörpers (2) angeordnet sind. 18/32

   österreichisches pä!« tarnt AT508 976 B1 2013-06-15
9. 9. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder auf dem Trägerkörper (2) bzw. auf dessen Trägermaterial zumindest zwei Elektroden (4) angeordnet sind, die einen Stromfluss und/oder eine Ladungsverschiebung zumindest im Salz (3') in den Poren (21) des Trägermaterials des Trägerkörpers (2) und/oder auf der Oberfläche des Trägerkörpers (2) ermöglichen.
10. 10. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (4) oberflächlich auf der Oberfläche des Trägerkörpers (2) bzw. von dessen Trägermaterial angeordnet sind, und dass das Salz (3') in den Poren (21) des Trägermaterials, und gegebenenfalls im Bereich zwischen den beiden Elektroden (4), angeordnet ist, wobei gegebenenfalls das Trägermaterial (2) sowie zumindest eine der Elektroden (4) zumindest teilweise mit einer Schicht des Salzes (3') auf ihrer Oberfläche bedeckt sind.
11. 11. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden (4) selbst das offenporig poröse Trägermaterial des Trägerkörpers (2) für das Salz (3') bildet.
12. 12. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (4) in den Trägerkörper (2) reichen bzw. diesen durchsetzen, wobei die mit dem Salz (3') beschichteten oder gefüllten Poren (21) des Trägerkörpers (2) im Bereich zwischen den Elektroden (4) angeordnet sind, sodass ein Stromfluss und/oder eine Ladungsverschiebung zwischen denselben ermöglicht ist.
13. 13. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel (5) zur Beheizung und/oder Kühlung des Salzes (3), insbesondere einen Heizwiderstand (51) oder ein Peltier-Element (52), aufweist, der oder das bevorzugterweise am Trägerkörper (2) flächig anliegt.
14. 14. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine mit dem Trägerkörper (2) elektrisch verbundene, insbesondere dotierte, Halbleiterschicht vorgesehen ist, wobei der Trägerkörper (2) insbesondere als Basisschicht eines bipolaren Transistors fungiert.
15. 15. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des Trägerkörpers (2) eine Antennenanordnung, insbesondere eine RFID-Antenne, angeordnet ist, die mit dem Salz (3) zumindest teilweise überdeckt bzw. beschichtet ist.
16. 16. Sensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Antenne parallel geschalteter Kondensator an seiner Oberfläche mit dem Salz (3') beschichtet ist, wobei das Salz (3') mit einem weiteren Kontakt eine parallel zur Antenne liegende Kapazität zur Energiespeicherung der vom RFID-Sender übertragenen Energie bildet, weiters eine digitale Sendeeinheit zur Übermittlung von digitalen Sendesignalen vorgesehen ist, die die Antenne treibt.
17. 17. Sensoranordnung, umfassend zumindest zwei unterschiedliche Sensoren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit unterschiedlichen, zumindest in den Poren (21) von Trägerkörpern (2) eingelagerten Salzen (3') und/oder Porengeometrien und/oder Trägersub-stanzen, insbesondere Salzkörpern bzw. Salzschichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (100) zueinander parallel, seriell oder als Kombination einer Seriellschaltung und einer Parallelschaltung geschaltet sind.
18. 18. Vorrichtung zur Bestimmung der Feuchte von gasförmigen, flüssigen oder festen Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen Sensor (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder eine Sensoranordnung (100') nach Anspruch 17 auf bzw. in einer Halterung (8) aus einem feuchte-invarianten, insbesondere nicht-magnetisierbaren, und/oder nichtleitenden Material umfasst.
19. 19. Vorrichtung zur Bestimmung der Feuchte über einer Oberfläche (80), vorzugsweise über der Oberfläche von Human- oder Tierhaut zur Ermittlung der Feuchte-Abgabe und/oder -Durchlässigkeit derselben, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zum zu analysieren- 19/32

    &*»«id>ische AT508 976B1 2013-06-15 den Material (85), insbesondere zur zu untersuchenden Haut hin, eine Öffnung (81) aufweisenden, nach Auflegen auf dem Material (85), insbesondere der Haut, von einer Wandung (82) aus einem nicht-korrosiven, feuchte-invarianten, bevorzugt elektrisch nichtleitenden, nicht magnetisierbaren Material, umschlossenen, ein definiertes Volumen aufweisenden Analyseraum (83) aufweist, wobei zumindest in einem Teilbereich der Wandung (82) zumindest ein zum genannten Analyseraum (83) hingerichteter Feuchte-Sensor (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder eine Feuchte-Sensoranordnung (100') nach Anspruch 17 angeordnet ist oder aber zumindest ein Teilbereich der Wandung (82) selbst aus bzw. mit einem derartigen Sensor (100) oder einer derartigen Sensoranordnung (100') gebildet ist.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass am Rand des Analyseraums (83) eine Mehrzahl von Feuchte-Sensoren (100) angeordnet ist.
21. 21. Verfahren zur Herstellung des Trägerkörpers (2) und/oder eines Sensors (100) zur Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien, insbesondere der Feuchtigkeit von Gasen oder Luft, dadurch gekennzeichnet, dass - die Lösung einem Feuchte-Wasser aus einem umgebenden Material oder Gas- bzw. Luftraum reversibel und reproduzierbar aufnehmenden und/oder an das Material oder den Gas- bzw. Luftraum abgebenden Salz (3') auf die innere und gegebenenfalls die äußere Oberfläche (230) des Trägerkörpers (2) aus bzw. mit einem offenporig porösen, luftfeuchte-invarianten, nicht-hygroskopischen und hohe innere Steifigkeit aufweisenden Trägermaterial (2) aufgebracht wird, und - der Trägerkörper (2) bzw. das mit der Lösung des Salzes (3') beaufschlagte Trägermaterial auf eine vorgegebene Temperatur für eine zumindest teilweise Verdampfung des Lösungsmittels (X) erhitzt wird und sich das zuerst in Lösung vorliegende Salz (3) in den Poren (21) des Trägermaterials, und gegebenenfalls auf dessen Oberfläche (23) verfestigt und dort ortsfest und unverschieblich festgesetzt wird.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufbringens oder nach dem Aufbringen der Lösung des Salzes (3') auf den Trägerkörper (2) die relative Luftfeuchtigkeit der den Trägerkörper (2) umgebenden Luft abgesenkt wird und das Salz vollständig getrocknet wird und/oder dass während des Aufbringens oder nach dem Aufbringen der Lösung des Salzes (3') auf den Trägerkörper (2) die Umgebungstemperatur des Trägerkörpers (2) auf zumindest 30°C festgesetzt wird.
23. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägermaterial ein Leiterplattenmaterial eingesetzt wird, in den mittels eines Lasers, insbesondere sackförmige, Löcher, Poren oder Ausnehmungen eingebrannt werden.
24. 24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgang des Aufbringens der Lösung und der anschließende Trocknungsprozess, insbesondere zumindest zweimal wiederholt, wird.
25. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Salzschicht (32) auf den Trägerkörper (2) mittels eines Spraycoating-Verfahrens aufgebracht wird, wobei das im Lösungsmittel gelöste Salz (3'), insbesondere im Vakuum, auf den Trägerkörper (2) aufgesprüht wird, wobei sich im Bereich oberhalb des Trägerkörpers (2) ein Nebel der Lösung bildet, der sich auf den in Rotation versetzten Trägerkörper (2) niederschlägt und eine sehr dünne Salzschicht (32) ausbildet.
26. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbringung von Salz auf den Trägerkörper (2) eine Salzlösung in flüssiger oder gasförmiger Form unter hohem Druck in den Trägerkörper (2) eingesprüht bzw. eingespritzt wird, wobei gegebenenfalls ein positionierbarer Druckknopf zur Ausrichtung des Dampf- bzw. Flüssigkeitsstrahls auf den Trägerkörper (2) verwendet wird. Hierzu 12 Blatt Zeichnungen 20/32