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近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,稱(chēng)重傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。不斷---的行業(yè)模式 為稱(chēng)重傳感器技術(shù)的提升提出了很多新的挑戰(zhàn)。目前,稱(chēng)重傳感器的技術(shù)局限主要集中于提高傳感 器的穩(wěn)定xing、抗*以及耐腐蝕等xing能,以及實(shí)現(xiàn)傳感器的微型化和平面化等。在過(guò)去二十年中, 基于金屬箔式應(yīng)變片的稱(chēng)重傳感器被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中,且已經(jīng)取得了令人矚目的進(jìn)展。但是, 受制于金屬應(yīng)變片的自身特xing(低靈敏度、低過(guò)載能力、易腐蝕等),決定了它們無(wú)法滿(mǎn)足日益嚴(yán) 苛的行業(yè)需求。
材料科學(xué)的,使人們可以設(shè)計(jì)和利用各種功能材料制造xing能的傳感器[1]。在眾多新材 料中,碳材料具有的高溫穩(wěn)定xing、抗腐蝕、抗*等特xing,因此,碳基傳感材料也越來(lái)越受到 大家的關(guān)注。---是近年來(lái)科研界熱捧的石墨烯材料和碳納米管材料,由于具有---的力學(xué)、電學(xué) 和熱xing能,雖然僅被發(fā)現(xiàn)了不足三十年(石墨烯 2004 年,碳納米管 1991 年),但已經(jīng)出現(xiàn)了多個(gè) 方向的傳感技術(shù)應(yīng)用,有效解決了傳統(tǒng)傳感材料的諸多問(wèn)題。
評(píng)價(jià)稱(chēng)重傳感器好壞的xing能指標(biāo)主要有非線xing、滯后、重復(fù)xing、蠕變、零點(diǎn)溫度特xing和靈敏度溫度特xing等。另外,在很多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)合中,22157650還需要考慮傳感材料應(yīng)具有靈敏度高、測(cè)量范圍寬 和響應(yīng)時(shí)間快等關(guān)鍵特xing。因此,為了開(kāi)發(fā)出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的新型稱(chēng)重測(cè)力傳感器件,研究時(shí)應(yīng)考慮上述幾個(gè)重要指標(biāo)。
基于碳基傳感材料的力傳感器有壓阻式、電容式、壓電式、諧振式以及光纖式等等。其中,壓 阻式測(cè)力傳感器是基于敏感材料的電阻率變化,將力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。由于壓阻式傳感器工藝簡(jiǎn)單、成本低廉,在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。電容式測(cè)力傳感器可以看作是可變參數(shù)的電容器,例如兩個(gè)平行電極間以空氣為介質(zhì),在壓力的作用下,平行電極間的距離變化會(huì)導(dǎo)致電容信號(hào)改變,從而得到相應(yīng)的受力信息。電容式傳感器的優(yōu)勢(shì)在于靈敏度高,能夠在低耗能情況下檢測(cè)微小靜態(tài)力。因此,基于上述兩種敏感機(jī)理的碳基力傳感器是目前主要的研究方向,相關(guān)研究成果多。
研究結(jié)果表明,碳基傳感材料具有高靈敏度,在動(dòng)態(tài)測(cè)量、小力值測(cè)量等方---有---優(yōu)勢(shì)。目前主要存在的問(wèn)題在于,碳基傳感器件或其原材料的制備很多涉及蒸鍍、光刻等微納加工方式, 目前的成本還比較高、工序復(fù)雜,不利于在稱(chēng)重測(cè)力傳感器中的應(yīng)用推廣。另外,碳基稱(chēng)重測(cè)力傳 感器的