Rancang Bangun Sensor Kelembapan Tipe Resistif Berbasis PVA-Nanopartikel SnO2 Menggunakan Teknologi Film Tebal

Abstract

Penelitian ini berfokus pada desain dan pembuatan sensor kelembapan resistif dengan menggunakan teknologi film tebal. Material sensitif yang digunakan pada sensor merupakan nanokomposit antara PVA dengan nanopartikel SnO2. Pengujian sensor dilakukan di dalam sebuah styrofoam chamber dengan kelembapan divariasikan dari 60% hingga 90%. Sensor dibuat dengan variasi massa SnO2 (5%,10%,15%) terhadap 1 g PVA dan variasi IDE finger 6 dan 8. Berdasarkan hasil pengujian diketahui bahwa sensor menunjukkan respons terhadap perubahan kelembapan berupa penurunan nilai resistansi. Semakin banyak penambahan nanopartikel SnO2, nilai resistansi yang terbaca oleh sensor akan semakin kecil dan mempercepat waktu respons. Sensor dengan variasi PVA-10% SnO2 pada IDE finger 8 memiliki waktu respons yang paling cepat yaitu sebesar 87 s dan waktu pemulihan 187 s, serta memiliki ketebalan lapisan paling tinggi yaitu 53,04 µm. Sensor dengan variasi IDE finger 6 juga memiliki respons tercepat pada variasi PVA-10% SnO2 yaitu sebesar 136 s dan waktu pemulihan sebesar 365 s, dengan ketebalan lapisan sebesar 50,75 µm. Sensitivitas sensor tertinggi terdapat pada variasi PVA-5% SnO2 dengan IDE finger 6 dan 8 berturut-turut sebesar 5,60×10^5?/%RH dan 3,34×10^5?/%RH.

This research focuses on the design and fabrication of resistive humidity sensors using thick film technology. The sensor’s sensitive material is a nanocomposite composed of PVA and SnO2 nanoparticles. The sensors were tested in a styrofoam chamber with humidity levels that ranged from 60% to 90%. The sensor was fabricated with a mass variation of SnO2 (5%, 10%, 15%) in conjunction with 1 g of PVA, as well as IDE finger 6 and 8 configurations. The test results demonstrate that the sensor exhibits a response to changes ini humidity, manifesting as a reduction in resistance value. The addition of SnO2 nanoparticles results in a reduction in resistance value and an increase in response time. The sensor with PVA-10% SnO2 variation at IDE finger 8 has the fastest response time of 87 s and recovery time of 187 s, and has the highest layer thickness of 53,04 µm. The sensor with IDE finger 6 variation also has the fastest response to the PVA-10% SnO2 variation of 136 s and a recovery time of 365 s, with a layer thickness of 50,75 µm. The highest sensor sensitivity is found in the PVA-5% SnO2 variation with IDE finger 6 and 8 respectively at 5,60×10^5 ?/%RH and 3,34×10^5 ?/%RH.