大面积导体装载PDMS柔性复合材料用于无线和无芯片电磁多重复合温度传感器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 电容介电传感器为温度监测提供了潜力.
• 聚甲基 (PDMS) 是一种用于传感器制造的多功能聚合物.
• 导电填充剂可以增强聚合物的介电性质.

研究的目的:

• 开发和描述新型电容介电温度传感器.
• 用导电填充剂研究基于PDMS的传感器的性能.
• 展示一个用于远程温度检测的无线传感平台.

主要方法:

• 基于PDMS的电容传感器的制造,使用铜,石墨和磨碳纤维填充剂.
• 测试传感器响应在20-110°C的温度范围和0.5-200 MHz的频率.
• 使用无线合的无芯片共振线圈和NanoVNA.使用传感器的审讯.

主要成果:

• PDMS-CF电容器在20-60°C之间表现出增强的灵敏度,在200MHz时相对响应率为85.5%.
• 无线传感平台的平均灵敏度为0.38%°C-1,比原始PDMS提高了40倍.
• 该系统与VNA测量结果有很好的一致性,在不同距离和湿度下表现稳定,并且具有可扩展的多重组数组.

结论:

• PDMS-CF复合材料对于开发敏感的电容介电温度传感器是有效的.
• 开发的无线传感平台为温度监测提供了低成本,便携和高性能的解决方案.
• 该技术可实现可扩展的多重空间温度检测,并具有可逆动态响应.