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近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,稱重傳感器的應用領域也在不斷擴展。不斷---的行業(yè)模式 為稱重傳感器技術的提升提出了很多新的挑戰(zhàn)。目前,稱重傳感器的技術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,以及實現(xiàn)傳感器的微型化和平面化等。在過去二十年中, 基于金屬箔式應變片的稱重傳感器被廣泛應用于各個行業(yè)中,且已經(jīng)取得了令人矚目的進展。但是, 受制于金屬應變片的自身特xing(低靈敏度、低過載能力、易腐蝕等),決定了它們無法滿足日益嚴 苛的行業(yè)需求。
材料科學的,使人們可以設計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越受到 大家的關注。---是近年來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、電學 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 方向的傳感技術應用,有效解決了傳統(tǒng)傳感材料的諸多問題。
評價稱重傳感器好壞的xing能指標主要有非線xing、滯后、重復xing、蠕變、零點溫度特xing和靈敏度溫度特xing等。另外,在很多物聯(lián)網(wǎng)應用場合中,22157650還需要考慮傳感材料應具有靈敏度高、測量范圍寬 和響應時間快等關鍵特xing。因此,為了開發(fā)出具有實際應用價值的新型稱重測力傳感器件,研究時應考慮上述幾個重要指標。
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 阻式測力傳感器是基于敏感材料的電阻率變化,將力學量轉(zhuǎn)化為電信號。由于壓阻式傳感器工藝簡單、成本低廉,在許多領域有著廣泛的應用。電容式測力傳感器可以看作是可變參數(shù)的電容器,例如兩個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導致電容信號改變,從而得到相應的受力信息。電容式傳感器的優(yōu)勢在于靈敏度高,能夠在低耗能情況下檢測微小靜態(tài)力。因此,基于上述兩種敏感機理的碳基力傳感器是目前主要的研究方向,相關研究成果多。
研究結(jié)果表明,碳基傳感材料具有高靈敏度,在動態(tài)測量、小力值測量等方---有---優(yōu)勢。目前主要存在的問題在于,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、工序復雜,不利于在稱重測力傳感器中的應用推廣。另外,碳基稱重測力傳 感器的