一种差分解耦双螺线气敏间隙传感元件及其制备方法

    公开(公告)号:CN118010924A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410106028.7

    申请日:2024-01-25

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 王璐珩 南茂元

    Abstract: 本发明公开了一种差分解耦双螺线气敏间隙传感元件及其制备方法,属于传感器技术领域。差分解耦双螺线气敏间隙传感元件包括衬底、下层气体敏感材料螺线薄膜、下层绝缘薄膜、中心电极、中层气体敏感材料导线薄膜、上层绝缘薄膜、上层气体敏感材料螺线薄膜;上层气体敏感材料螺线薄膜暴露在环境中,气体氛围发生变化会导致其电导率发生变化,下层气体敏感材料螺线薄膜被下层绝缘薄膜完全覆盖不会发生变化,通过中心电极和中层气体敏感材料薄膜导线构成差分结构可以解耦气体信号并计算间隙信号;差分解耦双螺线气敏间隙传感元件能够用于气体和间隙的同时测量,适用于电子皮肤或复杂仪器狭小曲面间参数测量等领域。

    一种乙醇蒸汽与间隙敏感元件及其研制方法

    公开(公告)号:CN113088873A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110284963.9

    申请日:2021-03-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种乙醇蒸汽与间隙敏感元件,该敏感元件包括陶瓷衬底,线圈,绝缘层和电极;乙醇蒸汽与间隙敏感元件为线圈式;陶瓷衬底长度为50mm,宽度为38.5mm,厚度为1mm;线圈线宽和线距均为0.5mm,圈数为10圈;绝缘层结构为长方形,所述绝缘层材料为氧化铝,所述绝缘层长度为27.5mm,绝缘层宽度为3mm;电极结构为非叉指型,所述电极材料为二氧化锡,所述电极半径为2mm,长度为31.43mm,宽度为1mm;该敏感元件对乙醇蒸汽敏感且对非接触式间隙的变化敏感。本发明研制的乙醇蒸汽与间隙敏感元件尺寸小、厚度薄、结构简约、成本低,用单个敏感元件就可实现气体和非接触式间隙测量,适用于工业设备狭小层间气体和间隙测量,其关键技术还可用于多功能电子皮肤研制等领域。

    一种气体距离测量系统传感数据处理方法

    公开(公告)号:CN114543711B

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202210103705.0

    申请日:2022-01-23

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 王璐珩 南茂元

    Abstract: 本发明涉及一种气体距离测量系统传感数据处理方法,属于传感技术领域。该方法将三个与测量系统获取的传感器电阻值最接近的标定电阻值及其所对应的标定气体浓度值作为计算气体浓度值的有效气体浓度‑电阻传感特性标定数据;在各标定浓度值下,将三个与测量系统获取的传感器阻抗值最接近的标定阻抗值及其所对应的标定距离值作为有效距离‑阻抗传感特性标定数据,进而得到各标定气体浓度值下与传感器阻抗值相对应的距离值。将所述距离值与其所对应的标定气体浓度值作为有效气体浓度‑距离特性标定数据,进而用阻抗值得到距离值。用本发明提出的方法能实现气体浓度和距离的同时测量,特别适用于现代工业设备狭小曲面层间气体和距离测量等领域。

    一种基于直书写3D打印的柔性湿距传感薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN119715701A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411865085.X

    申请日:2024-12-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种基于直书写3D打印的柔性湿距传感薄膜及其制备方法,柔性湿距传感薄膜包括柔性薄膜衬底,中心引线,绝缘层,螺线型湿度敏感层;制备方法为先设计传感元件的形状尺寸,制备材质为纳米纤维素的柔性薄膜衬底,制备纳米导电填料/纳米纤维素导电湿敏复合材料;在衬底上打印制备中心引线和绝缘层后,继续打印螺线型湿度敏感层,室温干燥后得到柔性湿距传感薄膜;本发明通过直书写3D打印技术将导电湿敏复合材料在柔性薄膜衬底上螺线化并制备绝缘层引出中心引线,所得柔性湿距传感薄膜具本征柔性且轻薄,可应用于狭小曲面环境;传感薄膜在直流激励下能检测湿度,在交流激励下能检测距离;并且提升了其制备效率和工艺一致性。

    一种双层螺线型柔性间隙气体传感探头研制方法

    公开(公告)号:CN117990780A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410105417.8

    申请日:2024-01-25

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 王璐珩 南茂元

    Abstract: 本发明公开了一种双层螺线型柔性间隙气体传感探头及其研制方法,属于测量技术领域。双层螺线型柔性间隙气体传感探头包括柔性衬底、底层螺线型气体敏感材料薄膜层、绝缘层、中心电极、顶层螺线型气体敏感材料薄膜层;顶层螺线型气体敏感材料薄膜层暴露在大气中,底层螺线型气体敏感材料薄膜层由绝缘层完全覆盖,所述顶层螺线型气体敏感材料薄膜层和底层螺线型气体敏感材料薄膜层中的螺线型结构通过中心电极连接,且螺线旋转方向一致。用本发明提出的方法研制的双层螺线型间隙气体传感探头不但具有间隙和气体双重敏感功能,而且能够增强电涡流效应,适用于多敏感功能电子皮肤研制和现代大型关键设备狭小曲面层间多参数测量等领域。

    一种含弯曲模块的湿距传感薄膜性能研究装置及使用方法

    公开(公告)号:CN117740070A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202311717370.2

    申请日:2023-12-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种含弯曲模块的湿距传感薄膜性能研究装置及使用方法,包括湿度发生模块、距离调节模块和弯曲模块,所述的湿度发生模块,用于提供稳定的湿度环境;所述的距离调节模块,用于调节目标物与湿距传感薄膜之间的距离;所述的弯曲模块,用于调节湿距传感薄膜的曲率;信号采集模块用于采集湿距传感薄膜的电信号。本发明在密闭空间内集成了湿度发生模块、距离调节模块和弯曲模块,能够对不同曲率下的湿距传感薄膜的湿度传感特性和间隙传感特性进行测试,该装置能够降低调节湿度环境和调节湿距传感薄膜的曲率对实验的干扰,加工成本较低、占地面积小且操作简便,为湿距传感薄膜的开发提供了便利。

    一种气体距离测量系统传感数据处理方法

    公开(公告)号:CN114543711A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210103705.0

    申请日:2022-01-23

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 王璐珩 南茂元

    Abstract: 本发明涉及一种气体距离测量系统传感数据处理方法,属于传感技术领域。该方法将三个与测量系统获取的传感器电阻值最接近的标定电阻值及其所对应的标定气体浓度值作为计算气体浓度值的有效气体浓度‑电阻传感特性标定数据;在各标定浓度值下,将三个与测量系统获取的传感器阻抗值最接近的标定阻抗值及其所对应的标定距离值作为有效距离‑阻抗传感特性标定数据,进而得到各标定气体浓度值下与传感器阻抗值相对应的距离值。将所述距离值与其所对应的标定气体浓度值作为有效气体浓度‑距离特性标定数据,进而用阻抗值得到距离值。用本发明提出的方法能实现气体浓度和距离的同时测量,特别适用于现代工业设备狭小曲面层间气体和距离测量等领域。

    一种用于间隙气体传感器性能研究的实验平台及使用方法

    公开(公告)号:CN117949605A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202410105775.9

    申请日:2024-01-25

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 王璐珩 南茂元

    Abstract: 本发明公开了一种用于间隙气体传感器性能研究的实验平台及使用方法。实验平台由测试模块和控制模块组成,测试模块用于传感器探头的固定和施加气体激励、间隙变化激励;控制模块内置供电单元、控制单元、测试单元、步进电机单元、人机交互单元。实验平台的使用方法:将传感器探头放置在测试台上固定,将金属目标物固定在升降杆顶端;使用进样针配置被测气体或液体进行气体测量,升降金属目标物进行间隙测量。本发明公开的用于间隙气体传感器性能研究的实验平台及使用方法,有益效果是同时对间隙气体传感器探头提供不同气体浓度、不同间隙的测量环境,有助于间隙气体传感器的特性研究,为单一传感器实现多信号测量奠定基础。

    一种乙醇蒸汽与间隙敏感元件及其研制方法

    公开(公告)号:CN113088873B

    公开(公告)日:2021-12-21

    申请号:CN202110284963.9

    申请日:2021-03-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种乙醇蒸汽与间隙敏感元件,该敏感元件包括陶瓷衬底,线圈,绝缘层和电极;乙醇蒸汽与间隙敏感元件为线圈式;陶瓷衬底长度为50mm,宽度为38.5mm,厚度为1mm;线圈线宽和线距均为0.5mm,圈数为10圈;绝缘层结构为长方形,所述绝缘层材料为氧化铝,所述绝缘层长度为27.5mm,绝缘层宽度为3mm;电极结构为非叉指型,所述电极材料为二氧化锡,所述电极半径为2mm,长度为31.43mm,宽度为1mm;该敏感元件对乙醇蒸汽敏感且对非接触式间隙的变化敏感。本发明研制的乙醇蒸汽与间隙敏感元件尺寸小、厚度薄、结构简约、成本低,用单个敏感元件就可实现气体和非接触式间隙测量,适用于工业设备狭小层间气体和间隙测量,其关键技术还可用于多功能电子皮肤研制等领域。

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