[發明專利]高分辨率壓力感測

有效

• 申請號: 201580065622.5
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN107003190B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: H·海克;M·瑟格夫-巴;G·科恩瓦利納
• 申請（專利權）人: 泰克年研究發展基金會公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

1.一種壓力感測設備，包括：

包含一種或多種壓阻材料的第一感測元件和第二感測元件；

其中所述第一感測元件是細長的并且具有沿所述第一感測元件的縱向軸線的第一梯度；

其中所述第二感測元件是細長的并且具有沿所述第二感測元件的縱向軸線的第二梯度；

其中所述第二梯度與所述第一梯度反平行；

其中耦合到所述第一感測元件和所述第二感測元件的感測電路被布置成感測所述第一感測元件和所述第二感測元件的電阻和電導中的至少一個，以確定事件在所述第一感測元件和所述第二感測元件的范圍內的位置以及所述事件的負載的量值，其中所述事件涉及將壓力施加在所述第一感測元件和所述第二感測元件上；并且

其中所述第一梯度和所述第二梯度獨立地選自由下列項組成的組：厚度梯度、寬度梯度、濃度梯度、電阻梯度、對應變的靈敏度的梯度和封蓋層厚度梯度。

2.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述一種或多種壓阻材料是導電納米顆粒。

3.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述一種或多種壓阻材料是納米管。

4.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述一種或多種壓阻材料是納米線。

5.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述一種或多種壓阻材料是碳納米管。

6.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述一種或多種壓阻材料是碳納米線。

7.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述第一感測元件包括保護層。

8.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述第一感測元件包括多個第一區域，其中所述多個第一區域在位置上彼此不同；其中在不存在所述事件的情況下，存在第一區域的給定屬性與所述第一區域的位置之間的一對一映射。

9.根據權利要求8所述的壓力感測設備，其中所述第二感測元件包括多個第二區域，其中所述多個第二區域位置上彼此不同；其中在不存在所述事件的情況下，存在第二區域的給定屬性與所述第二區域的位置之間的一對一映射。

10.根據權利要求9所述的壓力感測設備，其中在所述第一區域的所述給定屬性與所述第一區域的所述位置之間的所述一對一映射與在所述第二區域的所述給定屬性與所述第二區域的所述位置之間的一對一映射是反對稱的。

11.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述感測電路被布置成以空間分辨率確定所述位置，所述空間分辨率是所述第一感測元件的長度的分數。

12.根據權利要求1所述的壓力感測設備，其中所述感測電路被布置成以小于所述第一感測元件的長度的百分之一的空間分辨率確定所述位置。

13.一種壓力感測設備，其包括多對感測元件，所述多對感測元件以串聯方式布置成覆蓋所述感測設備的不同區域；

其中每對感測元件包括包含一種或多種壓阻材料的細長的第一感測元件和細長的第二感測元件；其中所述第一感測元件具有第一梯度；其中所述第二感測元件具有第二梯度；

其中所述第二梯度與所述第一梯度反平行；其中耦合到所述第一感測元件和所述第二感測元件的感測電路被布置成感測所述第一感測元件和所述第二感測元件的電阻和電導中的至少一個以確定事件在所述第一感測元件和所述第二感測元件的范圍內的位置以及所述事件的負載的量值，其中所述事件涉及將壓力施加在所述第一感測元件和所述第二感測元件上，并且其中所述第一梯度和所述第二梯度獨立地選自由下列項組成的組：厚度梯度、寬度梯度、濃度梯度、電阻梯度、對應變的靈敏度的梯度和封蓋層厚度梯度。

14.根據權利要求13所述的壓力感測設備，其中所述多對感測元件耦合到提供至所述感測元件對中的每一個的獨立通路的導體。