基于Te-PEDOT:PSS复合热电材料的柔性压力/温度传感系统

随着人工智能技术的快速发展,面向人机交互技术的新型柔性传感器的需求与日俱增.柔性传感器作为智能机械手、仿生假肢手等仿生智能系统获取外界信息的重要媒介,对实现仿生触觉感知能力以及提升系统智能化具有重要意义.当前,如何通过材料与结构设计,研制具有多模态感知能力的柔性触觉传感器,已成为柔性电子领域关键挑战之一.本文采用水热法制备了Te-聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Te-PEDOT:PSS)复合热电材料.通过将其与三维多孔密胺泡沫骨架复合,并浸涂聚乙烯醇(PVA)薄层进行封装,实现了具有高界面稳定性的复合敏感材料体系可控制备.由此所组装的柔性触觉传感器件兼具Te-PEDOT:PSS的热电性能与三维泡沫电极板的电容性能,实现了压力/温度在接触/非接触模式下的双模态感知能力.进一步将其与智能机械手联用构建了感知反馈系统,对其在触觉感知方面应用性能进行了探索.     

WO3-Bi2WO6基气体传感器的构建及其对三乙胺气敏性能优化的作用机理

三乙胺气体是工业中和腐败食品中常见的有毒有害气体,对人体和环境危害较大,因此对三乙胺气体的检测十分有必要.Bi₂WO₆和WO₃由于其优秀的物理和化学特性,被广泛用于气体传感领域.本文通过水热法制备了Bi₂WO₆,WO₃和WO₃-Bi₂WO₆气敏材料,采用一系列表征方法,对所制备样品的晶体结构、元素组成、形貌、光学和电化学性质进行了分析,并对气敏材料的最佳工作温度、选择性、响应恢复时间、稳定性及抗湿能力进行了全面的研究.结果表明,0.5 WO₃-Bi₂WO₆样品在300℃下对30 ppm三乙胺气体表现出最高的灵敏度(33.0),较短的响应恢复时间(12 s/36 s),同时也表现出良好的稳定性和选择性.根据以上分析,提出了0.5 WO₃-Bi₂WO₆的气敏性能增强...     

基于物联网的智能呼救系统的设计

基于物联网的智能呼救系统,采用STM32作为核心主控板,ADXL345加速度传感器对老人的体位进行检测。当老人跌倒时,加速度传感器感受到摔倒时会发出报警声,GPS定位老人地理位置信息,并由STM32对收集到的信息进行处理,GPRS/GSM发送到救护人的手机上,接收到老人的求救信息和老人的地理位置信息。这个设计能够避免老人因为救助不及时而造成的二次伤害,有一定的实际应用价值。     

黄铜矿/纳米铜熔融盐修饰的电化学传感器对二羟基苯异构体的检测性能

二羟基苯异构体,如对苯二酚（HQ）和邻苯二酚（CC）,具有高毒性且难降解,对环境造成很大污染。本文以黄铜矿和纳米铜为基底原料,通过熔融盐法制备黄铁矿/纳米铜复合材料,并制备电化学传感器,用于同时检测邻苯二酚及对苯二酚。通过对形貌表征及性能测试,优化黄铁矿和纳米铜掺杂比例、制备温度、电解质溶液pH值等参数,制备出性能优良的电化学传感器。利用定电位方法确定邻苯二酚和对苯二酚检测的线性范围分别为10～800μmol/L和3～800μmol/L,检测限分别为0.5μmol/L和1.0μmol/L。所制备的黄铜矿/纳米铜电化学传感器响应速度快,使用寿命较长。既为酚类物质电化学传感器提供性能优良的基础材料,又为黄铜矿的高附加值应用提供新的研究领域。     

二维过渡金属硫族化合物纳米异质结气体传感器研究进展

二维过渡金属硫族化合物(2D TMDs)在气体传感方向的应用中具有显著的"先天"优势,表现出如灵敏度高、响应速度快、能耗低以及能在室温下工作等诸多优点.相对单一的2D TMDs而言,基于2D TMDs纳米异质结的气体传感器展现出更加优越的气体传感性能.本文将系统总结2D TMDs纳米异质结气体传感器的研究进展,尤其是2D TMDs与金属氧化物、金属硫化物、碳基纳米材料以及量子点之间形成的纳米异质结设计、构效关系以及传感机理等关键科学问题.传感材料和传感机制上的创新对提升传感性能并拓展传感功能具有重要的科学意义.通过对纳米异质结气敏机理的深入探究,有望实现纳米异质结结构的人为设计和可控制备,提高室温下对目标气体的高灵敏选择性识别和检测.在纳米异质结的结构设计上,以TMDs材料为导电主体,在其表面生长各种纳米结构,通过对纳米异质结表面酸碱性、功函数、气体分子极性以及纳米异质结与气体分子之间的氧化还原反应性质进行调控,来构筑基于TMDs的纳米异质结.此外,控制负载在二维TMDs上纳米颗粒尺寸小于两倍电子耗尽层厚度,充分发挥纳米颗粒量子限域效应,以纳米颗粒充当传感的"天线分子"或"探针分子",实现对目标气体分子的高灵敏选择性识别和检测.     

用压阻式力敏传感器测量固体密度的误差分析

用阿基米德法测量固体密度,其精确度的提高,在于测量质量时的准确度.利用FB806型固体密度实验仪中的压阻式力敏传感器测量待测样品在空气中、水中的电压,换算成相应的质量、浮力、体积,从而计算出样品的密度.随着科学技术的发展,理论上而言,压阻式力敏传感器称衡法比传统物理天平称衡法更方便、精确度更高,但在实验中发现使用压阻式...     

移动传感网中基于定向角度路由的数据收集

在Sink和节点不断移动的多跳无线传感器网络中,节点和Sink的位置不断变化.如果节点采用传统的广播方式发送数据,节点发送的数据在到达移动Sink之前,很有可能被大量的节点不断转发.这样不仅容易导致数据冗余过大,而且容易造成节点的能量消耗过快从而缩短网络生命周期.为了最大化网络生命周期,提出一种节能的算法ROAR来解决这个问题.首先,节点执行类似于选取簇头的收集器选择算法,能量高的节点以高概率决定是否成为收集器.然后,节点将数据发送给有效区域内的邻居节点.所谓的有效区域是指过节点作连接节点和Sink的直线的垂线,以垂线为边界,与移动Sink同侧的区域.最后,收集器采用折半角度传输的方式将数据发送给移动Sink.仿真实验结果表明,与目前已有的算法相比,算法ROAR能够有效地缩短收集一轮数据所需的时间、减少能量开销、延长网络生命周期.     

基于Zigbee的煤矿无线数据采集系统设计与实现

根据煤矿环境的特点,提出了一种基于Zigbee技术的适用于煤矿巷道多参数采集的无线传感器网络检测系统。该系统利用多种传感器,通过无线传感器网络实现对井下环境及生产参数的实时监测和智能预警。采用RS-485通讯协议及硬件模块化,实现了传感器的灵活添加与监测计算机软件稳定性的增强。通过实验证明了该系统设计的可行性和良好的稳定性。     

压力传感器的硅玻静电键合

针对MEMS压力传感器封装关键技术,从结构仿真和工艺参数等方面研究了一款压力传感器的硅玻静电键合问题,旨在减小封接对压力传感器芯片输出性能的影响。设计并制作键合装置,进而完成实验,最终优化键合温度,电压等参数值,验证最佳温度350~C,理想电压范围500～900V。     

基于Rogowski线圈的新型甲烷传感器抗干扰性研究

在对传统的甲烷传感器进行应用与分析基础上,介绍了一种基于Rogowski线圈新型甲烷传感器。经过理论分析建立了该传感器数学模型,在现场实际应用中针对新型甲烷传感器干扰信号来源,对新型甲烷传感器抗干扰能力进行了理论分析以及实际信号处理设计。