新型傳感器 可實(shí)時(shí)測量輪胎磨損狀況

　　近日，杜克大學(xué)的電氣工程師開(kāi)發(fā)了一種能實(shí)時(shí)測量輪胎磨損情況的傳感器，不僅成本低，而且能以99%的精確度跟蹤胎面花紋深度的毫米級變化。目前該項研究成果已發(fā)表在《IEEE Sensors Journal》雜志上。

　　雖然目前已經(jīng)存在能警告輪胎磨損的系統，但近日杜克大學(xué)的電氣工程師卻開(kāi)發(fā)出一種能實(shí)時(shí)測量輪胎磨損的傳感器。杜克大學(xué)工程師與Fetch Automotive Design Group合作設計了這種傳感器，這種相對簡(jiǎn)單的裝置據稱(chēng)能以99%的精確度跟蹤胎面花紋深度的毫米級變化。

　　傳感器粘附在輪胎的內壁上，由碳納米管制成的兩個(gè)電極構成。這些電極被印刷在柔性聚酰亞胺薄膜上。隨后研究人員對其中一個(gè)電極施加振蕩電壓。產(chǎn)生電場(chǎng)后，其大部分直接從一個(gè)電極傳遞到另一個(gè)電極。然而，少許能量會(huì )泄露，而由這些泄露能量所形成的電場(chǎng)被稱(chēng)為“邊緣場(chǎng)”(fringing field)。

　　如果諸如輪胎橡膠這樣的材料占據電極上方的空間，則會(huì )干擾“邊緣場(chǎng)”，并且可以通過(guò)接地電極的電響應來(lái)測量干擾 。雖然該技術(shù)在純金屬材料應用時(shí)不起作用，但是嵌入在輪胎中的金屬網(wǎng)并不存在任何問(wèn)題。

　　而當傳感器采用一種“貼紙”的形式時(shí)，電極也可以直接噴墨印刷在輪胎的內壁。研究人員表示，當批量生產(chǎn)時(shí)，傳感器的成本將低于1美分。

　　這項研究由Aaron Franklin教授領(lǐng)導，相關(guān)研究成果已于近日發(fā)表在《IEEE Sensors Journal》雜志上。

　　編輯點(diǎn)評

　　這款新型傳感器由兩個(gè)電極構成，通過(guò)產(chǎn)生電場(chǎng)后，進(jìn)行電流傳輸，少許泄漏的能量還會(huì )形成“邊緣場(chǎng)”，而且可以直接通過(guò)噴墨印刷的方式，噴在輪胎的內壁，成本低，測量精確度高，大大提高了人們對輪胎磨損情況的了解，降低了因輪胎使用過(guò)久半路出現爆胎等意外狀況的發(fā)生率。