一种电化学-离子梯度耦合增强自供能柔性应变传感器

    公开(公告)号:CN118328834B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202410750372.X

    申请日:2024-06-12

    IPC分类号: G01B7/16 H02N3/00

    摘要: 本发明公开的一种电化学‑离子梯度耦合增强自供能柔性应变传感器,属于柔性应变传感器和柔性可穿戴电子学技术领域,具体包括包覆有应变敏感材料的弹力线,包覆有吸湿敏感材料的滤纸,以及两个不同金属活泼性的电极;其中,两个电极分别固定在弹力线的两端,滤纸固定在其中一端弹力线的外部、对应电极的内部,并且固定滤纸端的电极的金属活泼性大于另一端的电极。本发明基于电化学反应与离子梯度实现应变传感器的自供电,同时满足静态应变与动态应变的检测需求;通过电化学反应与离子梯度间的协同耦合作用,使应变传感器的发电性能高于单一电化学反应的发电性能与单一离子梯度的发电性能的总和,进一步提升应变传感器的发电性能。

    一种离子梯度发电型柔性压力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN116773052A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202311062095.5

    申请日:2023-08-23

    摘要: 本发明公开的一种离子梯度发电型柔性压力传感器及其制备方法,属于柔性压力传感器和柔性可穿戴电子学技术领域,具体包括自上而下设置的顶电极,包覆有第一吸湿敏感材料的第一滤纸,包覆有第二吸湿敏感材料的第二滤纸,以及底电极;第一吸湿敏感材料与第二吸湿敏感材料的吸湿性能不同。本发明基于离子梯度实现传感器的自供电,无需外部电源供电,并通过改变第一滤纸与第二滤纸之间的接触面积实现压力检测,同时满足静态压力与动态压力的检测需求,此外在传感过程中不会消耗传感器本身的材料,提升传感器寿命。

    一种无酸掺杂的聚苯胺复合膜氨气传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN116297701A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310142897.0

    申请日:2023-02-21

    摘要: 本发明属于气体传感器领域,涉及氨气(NH3)传感器,具体提供一种无酸掺杂的聚苯胺复合膜氨气传感器及其制备方法;该氨气传感器包括基底1、叉指电极2及气敏薄膜3,叉指电极设置于基底上,气敏薄膜覆盖于叉指电极上,气敏薄膜为聚苯胺/磷酸锆复合薄膜;复合薄膜中磷酸锆呈纳米片结构,磷酸锆生长在聚苯胺纳米纤维表面并包覆聚苯胺纳米纤维。本发明采用固体酸α‑ZrP,将片状磷酸锆与苯胺进行复合,磷酸锆同时作为固体酸提供酸性环境诱导聚合物自聚合生长,在更简单、温和的工艺条件下复合得到聚苯胺/磷酸锆复合薄膜,并将其作为气敏薄膜形成氨气传感器,器件性能出色;并且,排除了传统器件需要酸性介质诱导聚合物生长的缺陷。

    一种自驱动多功能呼吸检测装置

    公开(公告)号:CN114504314B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202210040649.0

    申请日:2022-01-14

    摘要: 本发明公开一种自驱动多功能呼吸检测装置,属于能量收集技术、传感器、信号处理技术领域,包括口罩和集成于口罩中间的测试腔,测试腔包括两端固定于进气口的第一摩擦薄膜、一端固定于测试腔内部的第二摩擦薄膜和位于出气口的测试腔盖;第一摩擦薄膜和第二摩擦薄膜相对放置,二者摩擦电序列偏向电性相反,至少有一个为对呼出标志物敏感的气敏薄膜;测试腔盖开启和关闭分别对应于自驱动多功能呼吸检测装置的呼吸流量检测和呼出标志物浓度检测。本发明利用正、负摩擦薄膜间的摩擦起电以及静电感应原理,在正、负摩擦薄膜的接触分离过程中不断积累/释放电荷,产生交变电压信号,无需外部供电系统,实现呼吸流量与呼出标志物浓度的多功能检测。

    一种自补偿的气敏集成场效应管结构

    公开(公告)号:CN112928115B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202110084730.4

    申请日:2021-01-21

    摘要: 本发明公开了气敏集成场效应管结构,属于气体传感器技术领域,具体涉及一种自补偿的气敏集成场效应管结构,该结构包括主敏感单元场效应管与补偿单元场效应管,采用双同型场效应管共极结构,利用主敏感单元与补偿单元场效应管敏感栅的吸附敏感功能,调制双场效应管分压,实现气敏场效应管结构对主测试气体的选择性自补偿信号输出。本发明所述的自补偿气敏集成场效应管结构可消除特定干扰气体对气敏场效应管敏感特性的影响,提升气敏场效应管的气敏选择性,提高气敏场效应管输出信号可靠性,在环境监测、食品安全及军事等领域均具有广泛的应用前景。

    一种手套式传感器阵列键盘输入方法

    公开(公告)号:CN112748804B

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202011644369.8

    申请日:2020-12-30

    IPC分类号: G06F3/01 G06F3/023

    摘要: 本发明属于柔性可穿戴电子领域,公开了一种手套式传感器阵列键盘输入方法。本发明所提供的方法采用压阻型应变传感器阵列,阵列包括三类传感器单元,用于手套式键盘上,将三类传感器单元电阻信号进行阈值分档,档位根据传感器类型与实现功能区分,基于机器学习方法自调节阈值,根据各类传感器档位输出信息组合识别手套式键盘输入值。本发明基于压阻型传感器阵列的手套式键盘输入方法与当今人体输入习惯天然适应、分辨力高,在可穿戴便携式电子设备、智能装备等领域具有广阔的应用前景。

    一种埃洛石纳米管形貌修饰聚合物气体传感器及制备方法

    公开(公告)号:CN114441604A

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202210048231.4

    申请日:2022-01-17

    IPC分类号: G01N27/12

    摘要: 本发明公开了一种埃洛石纳米管形貌修饰聚合物气体传感器及制备方法,属于气体传感器领域。本发明传感器包括基底、叉指电极、气敏薄膜,其中气敏薄膜为埃洛石纳米管形貌修饰后的聚合物薄膜。本发明通过天然不导电且无气敏响应的埃洛石对聚合物进行形貌修饰,排除了传统聚合物基气敏传感器形成的PN异质结或肖特基势垒对气敏性能影响的不确定性,具备良好的传感器批次制备能力与实用性;同时,由于埃洛石为天然材料,还具有制造成本低、绿色无污染的优势。

    一种电阻型气体传感器柔性电路及气体浓度计算方法

    公开(公告)号:CN113252734A

    公开(公告)日:2021-08-13

    申请号:CN202110688595.4

    申请日:2021-06-22

    IPC分类号: G01N27/04

    摘要: 本发明公开了一种电阻型气体传感器柔性电路及气体浓度计算方法,属于气体传感器应用技术领域。本发明所述电路包括温湿度信息采集模块、DSP信号处理电路和传感器信号调理电路。本发明所述电路通过引入参考电阻切换电路和同相比例放大电路,扩大电路的电阻测量范围;通过将响应电阻对应的电压作为模数转换芯片的参考电压,解决了传感器响应电阻在百兆欧姆时测量不准确的技术问题;通过引入温湿度信息采集模块结合DSP信号处理电路,结合本发明所述气体浓度计算方法,补偿环境温湿度对气体传感器的影响,以快速、稳定得到准确的气体浓度值;应用于气体传感器阵列,通过对气体传感器的响应信号进行预处理,可及时完成对响应信号的提取和分析。

    一种基于弹性微珠的电容型压力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN112179529B

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202010917848.6

    申请日:2020-09-03

    IPC分类号: G01L1/14

    摘要: 本发明公开了一种基于弹性微珠的电容型压力传感器及其制备方法,该电容型压力传感器结构包括基底、电极层、介电层,在第一介电层和第二介电层之间设置有多个弹性微珠,弹性微珠材料为聚二甲基硅氧烷,在电容型压力传感器的介电层中引入弹性微珠,增加了介电层中的空气间隙,减小了介电层的杨氏模量,同时使传感器受到压力时内部应力集中分布于弹性微珠,器件更容易发生形变,进而提高电容型压力传感器的灵敏度和检测范围,结果表明,本发明提供的基于弹性微珠的电容型压力传感器在0‑10kPa下灵敏度为0.0479kPa‑1,是介电层为平面结构的电容型压力传感器灵敏度的9倍,在10‑100kPa下灵敏度为0.0066kPa‑1,传感器的压敏特性确实得到了有效提升,该传感器制备工艺简单且经济。

    一种呼吸自驱动肺量检测装置及其制备方法

    公开(公告)号:CN112890802A

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202110051582.6

    申请日:2021-01-14

    IPC分类号: A61B5/087 A61B5/091

    摘要: 本发明公开了一种呼吸自驱动肺量检测装置及其制备方法,轻质塑料小球放置在密封测试腔进气口处,在密封测试腔两侧交替的放置左侧电极栅和右侧电极栅,每个电极与地之间的输出电压由电压计检测,进出气口与导管相连。由于小球表面存在呼吸驱动力‑重力相互作用力,因此可以实现呼吸驱动小球的周期性上下飘动,与对应的电极产生滑动‑分离发电信号。交替放置的电极栅可以减少电极与小球滑动的空隙位置,提升发电效率与检测精度。通过检测电极栅对应位置的输出电压变化可以了解被检测人员呼吸的实时状态。