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公开(公告)号：CN111504219A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010368586.2
申请日：2020-05-01
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
摘要： 一种少模光纤光栅三参量复合传感器及其工作方法，包括第一基座及第二基座，第一基座及第二基座相对的一端分别设置有第一支撑梁及第二支撑梁，中间设置有弹簧梁；第二基座正中设置有L-悬臂梁，L-悬臂梁、第一支撑梁、第二支撑梁、第一基座及第二基座顶部正中开设有凹槽，光纤粘贴于凹槽正中位置，光纤悬空处分别刻有少模光纤光栅和光纤光栅；少模光纤与单模光纤形成F-P腔，通过对F-P腔和少模光纤光栅信号的联合解调，得到温度和应变信号；在测量振动时，L-悬臂梁产生受迫振动，压缩或拉伸光纤光栅，通过对光纤光栅输出信号进行快速傅里叶变换，即可排除温度信号的干扰，得到振动信号。本发明具有结构简单、灵敏度及测量精度高及实用高效的优点。
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公开(公告)号：CN108950703A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201811088786.1
申请日：2018-09-18
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： D01D5/00 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00
CPC分类号： D01D5/0061 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , D01D5/0092
摘要： 本发明公开一种基于近场静电纺丝一步化工艺制备压电聚合物MEMS结构的装置及方法，该装置包含了注射系统、前驱液、直流高压电源、可编程三轴移动平台、A4打印纸等关键部件，结合了近场静电纺丝的在线压电极化作用及其对纤维沉积位置的精确控制能力。以压电聚合物材料配制前驱液，利用近场静电纺丝过程中的强电场作用与静电拉伸作用实现对纤维的在线压电极化；同时，以A4打印纸作为纤维收集器，通过可编程三维移动平台运动轨迹的重复，实现纤维的一致性重复堆叠，完成可控三维结构的“增材”制造。通过本发明可实现聚合物MEMS结构与压电功能化的一步化快速高效制造。
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公开(公告)号：CN110398536B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910696430.4
申请日：2019-07-30
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01N29/02 , G01N29/036
摘要： 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法，本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件，即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层，实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计，可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率，进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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公开(公告)号：CN110361445B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910696445.0
申请日：2019-07-30
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01N29/02 , G01N29/036 , G01N27/12 , G01B11/00
摘要： 本发明公开了一种多参数高选择性CMUTs气体传感器及其使用与制备方法，本发明采用SnO2、ZnO、Fe2O3、WO3等半导体金属氧化物，将其同时用作CMUTs上电极以及敏感识别材料，利用其吸附气体后同时引起薄膜质量及上电极电阻变化的特性，实现物理、化学性质相近或相似气体分子的高选择性敏感。薄膜质量的变化会引起CMUT谐振频率的变化；上电极电阻的变化会引起CMUT上下电极间交流电压幅值的变化，进而引起CMUT薄膜振动幅值的变化，通过谐振频率和薄膜振动位移幅值这两种输出参数的变化可实现气体分子的高选择性检测。此外，由于半导体氧化物敏感材料在温度调节下具有可重复使用性，因此本发明CMUT气体传感器除了具有高选择性外，还具有很好的重复性。
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公开(公告)号：CN110398536A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910696430.4
申请日：2019-07-30
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01N29/02 , G01N29/036
摘要： 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法，本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件，即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层，实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计，可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率，进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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公开(公告)号：CN111504219B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202010368586.2
申请日：2020-05-01
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01B11/16 , G01H9/00 , G01K11/3206 , G01K1/14
摘要： 一种少模光纤光栅三参量复合传感器及其工作方法，包括第一基座及第二基座，第一基座及第二基座相对的一端分别设置有第一支撑梁及第二支撑梁，中间设置有弹簧梁；第二基座正中设置有L‑悬臂梁，L‑悬臂梁、第一支撑梁、第二支撑梁、第一基座及第二基座顶部正中开设有凹槽，光纤粘贴于凹槽正中位置，光纤悬空处分别刻有少模光纤光栅和光纤光栅；少模光纤与单模光纤形成F‑P腔，通过对F‑P腔和少模光纤光栅信号的联合解调，得到温度和应变信号；在测量振动时，L‑悬臂梁产生受迫振动，压缩或拉伸光纤光栅，通过对光纤光栅输出信号进行快速傅里叶变换，即可排除温度信号的干扰，得到振动信号。本发明具有结构简单、灵敏度及测量精度高及实用高效的优点。
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公开(公告)号：CN110522103B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201910820677.2
申请日：2019-08-29
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： H01L41/083
摘要： 本发明公开一种基于静电纺丝PVDF‑TrFE纤维薄膜的口罩热电能量收集器，PVDF‑TrFE静电纺丝纤维薄膜热电功能层具有热电性能优良、柔性、透气性良好等优点，通过静电纺丝技术实现纤维薄膜结构与热电功能化的一步化工艺制备。透气性良好的第一、第二柔性电极由裁剪的口罩本体蘸取碳纳米管溶液制备，既保留了口罩本体柔软透气性，又使其具备良好的导电性能。本发明提供的口罩式热电能量收集器将人体呼吸过程中产生的热能转换成电能，可为人体可穿戴设备、传感器等供电，不仅制造工艺简单、成本低，而且温差利用率大、佩戴舒适性高，适于商品化生产。
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公开(公告)号：CN111504220A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010368587.7
申请日：2020-05-01
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
摘要： 一种光纤光栅温度/振动/应变复合传感器及其工作方法，包括第一基座及第二基座，第一基座及第二基座相对的一端分别设置有第一支撑梁及第二支撑梁，中间设置有弹簧梁；第二基座正中设置有L-悬臂梁；光纤粘贴于传感器顶部的凹槽中，光纤悬空处分别刻有第一光纤光栅和第二光纤光栅；测量振动时，L-悬臂梁产生受迫振动，并作用于第二光纤光栅，通过对第二光纤光栅输出信号进行快速傅里叶变换，得到振动和温度信号；测量应变时，在应变的作用下第一光纤光栅产生压缩或拉伸，测量第一光纤光栅输出信号得到应变信号，同时由得而光纤光栅测量得到的温度用于对应变信号进行温度补偿；本发明具有结构简单、灵敏度及测量精度高及实用高效的优点。
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公开(公告)号：CN110522103A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910820677.2
申请日：2019-08-29
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
摘要： 本发明公开一种基于静电纺丝PVDF-TrFE纤维薄膜的口罩热电能量收集器，PVDF-TrFE静电纺丝纤维薄膜热电功能层具有热电性能优良、柔性、透气性良好等优点，通过静电纺丝技术实现纤维薄膜结构与热电功能化的一步化工艺制备。透气性良好的第一、第二柔性电极由裁剪的口罩本体蘸取碳纳米管溶液制备，既保留了口罩本体柔软透气性，又使其具备良好的导电性能。本发明提供的口罩式热电能量收集器将人体呼吸过程中产生的热能转换成电能，可为人体可穿戴设备、传感器等供电，不仅制造工艺简单、成本低，而且温差利用率大、佩戴舒适性高，适于商品化生产。
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公开(公告)号：CN110361445A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910696445.0
申请日：2019-07-30
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01N29/02 , G01N29/036 , G01N27/12 , G01B11/00
摘要： 本发明公开了一种多参数高选择性CMUTs气体传感器及其使用与制备方法，本发明采用SnO2、ZnO、Fe2O3、WO3等半导体金属氧化物，将其同时用作CMUTs上电极以及敏感识别材料，利用其吸附气体后同时引起薄膜质量及上电极电阻变化的特性，实现物理、化学性质相近或相似气体分子的高选择性敏感。薄膜质量的变化会引起CMUT谐振频率的变化；上电极电阻的变化会引起CMUT上下电极间交流电压幅值的变化，进而引起CMUT薄膜振动幅值的变化，通过谐振频率和薄膜振动位移幅值这两种输出参数的变化可实现气体分子的高选择性检测。此外，由于半导体氧化物敏感材料在温度调节下具有可重复使用性，因此本发明CMUT气体传感器除了具有高选择性外，还具有很好的重复性。
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