微型化、集成化、曲面共形的無(wú)線傳感器在機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件、人體生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)、健康醫(yī)療、食品安全以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域存在廣泛需求。針對(duì)上述測(cè)試需求,本文分別提出了基于石墨烯異質(zhì)敏感材料的應(yīng)變、氣體、濕度單參數(shù)傳感器及集成式多參數(shù)傳感器。研究了基于石墨烯及其異質(zhì)材料敏感特性,闡明了各參數(shù)的敏感機(jī)理;利用電磁仿真軟件HFSS對(duì)傳感器進(jìn)行仿真優(yōu)化設(shè)計(jì),并基于微納制造工藝實(shí)現(xiàn)傳感器的微型化制造;構(gòu)建了多參數(shù)解耦系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)復(fù)合環(huán)境下多種參數(shù)的測(cè)試,為狹小空間、密閉環(huán)境、高速旋轉(zhuǎn)以及曲面各參數(shù)的測(cè)試提供新思路。本論文針對(duì)特殊環(huán)境下各參數(shù)測(cè)試的難題,開(kāi)展了高性能傳感器的研究,包括應(yīng)變、氣體、濕度及集成式多參數(shù)傳感器的設(shè)計(jì)、制備、敏感機(jī)理分析及其工況環(huán)境應(yīng)用的研究。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:（1）構(gòu)建了LC無(wú)線無(wú)源等效電路模型,分析了各敏感單元對(duì)傳感器諧振頻率的影響。研究了電容式、電阻式兩種LC無(wú)線無(wú)源傳感器敏感機(jī)理,并分別構(gòu)建了等效模型。研究LC無(wú)線無(wú)源集成式多參數(shù)傳感器等效電路模型,并分析了各電路耦合感應(yīng)電壓、感應(yīng)電流,并通過(guò)輸入阻抗得出傳感器的特性參數(shù)。（2）為了滿足不同參數(shù)的測(cè)試需求,研究了石墨烯基... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

基于碳納米管的可拉伸三極管溫度傳感器

中國(guó)科學(xué)院上海陶瓷研究所王冉冉教授課題組開(kāi)發(fā)了一種基于Ti3C2TX的高柔性和高靈敏度的溫度傳感器,如圖1-4所示。同時(shí)制備了Ti3C2Tx納米粒子和Ti3C2Tx納米片�；赥i3C2Tx的溫度傳感器具有不同的形貌和結(jié)構(gòu),具有高度可調(diào)諧的傳感性能,并具有高靈敏度、較寬的工作范圍、快速響應(yīng)時(shí)間、高精度和良好的循環(huán)耐久性。開(kāi)發(fā)了4×4傳感器陣列電子皮膚,用于溫度監(jiān)測(cè),從而使該電子皮膚傳感器在如人機(jī)交互、智能機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景[42]。圖1-4基于Mxene的高度靈活的高靈敏度溫度傳感器

圖1-3基于可溶性離子凝膠的可穿戴溫度傳感器南洋理工大學(xué)Pooi See Lee課題組開(kāi)發(fā)了一種三維褶皺石墨烯熱指數(shù)可調(diào)的溫度傳感器,其溫度檢測(cè)通道與銀電極完全嵌入彈性體中,使其具有良好的拉伸性能,如圖1-5所示。另外,該傳感器被拉伸了50%,即使在高度拉伸的狀態(tài)下也能保持其功能。隨著器件拉伸的增加,熱指數(shù)也隨之增加,這是由于相鄰褶皺結(jié)構(gòu)的石墨烯之間的應(yīng)變引起的器件內(nèi)部電連接變化。可調(diào)熱指數(shù)是柔性電子器件的一個(gè)特征,有望使同一石墨烯熱敏電阻實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用[43]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含水工況下磷化對(duì)軸承疲勞壽命的影響[J]. 陳曉萌,王文,樊洪輝,俞揚(yáng)飛.  計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2019(06)
[2]“十三五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃（選編）[J].   中國(guó)計(jì)量. 2017(12)
[3]從二維材料到范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)[J]. 於逸駿,張遠(yuǎn)波.  物理. 2017(04)
[4]機(jī)器人溫度監(jiān)測(cè)及恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 袁琳娜,羅敏.  計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2016(12)
[5]工業(yè)4.0、互聯(lián)網(wǎng)+、中國(guó)制造2025 中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的未來(lái)方向[J]. 王喜文.  國(guó)家治理. 2015(23)
[6]滾動(dòng)軸承銹蝕機(jī)理分析[J]. 王子君.  軸承. 2012(02)
[7]滾動(dòng)軸承內(nèi)部溫度狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 寧練,周孑民.  軸承. 2007(02)



本文編號(hào)：3109861