新型傳感器 可實時測量輪胎磨損狀況

  近日，杜克大學的電氣工程師開發(fā)了一種能實時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(tǒng)，但近日杜克大學的電氣工程師卻開發(fā)出一種能實時測量輪胎磨損的傳感器。杜克大學工程師與Fetch Automotive Design Group合作設計了這種傳感器，這種相對簡單的裝置據(jù)稱能以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(nèi)壁上，由碳納米管制成的兩個電極構成。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電極施加振蕩電壓。產(chǎn)生電場后，其大部分直接從一個電極傳遞到另一個電極。然而，少許能量會泄露，而由這些泄露能量所形成的電場被稱為“邊緣場”(fringing field)。
  如果諸如輪胎橡膠這樣的材料占據(jù)電極上方的空間，則會干擾“邊緣場”，并且可以通過接地電極的電響應來測量干擾 。雖然該技術在純金屬材料應用時不起作用，但是嵌入在輪胎中的金屬網(wǎng)并不存在任何問題。
   而當傳感器采用一種“貼紙”的形式時，電極也可以直接噴墨印刷在輪胎的內(nèi)壁。研究人員表示，當批量生產(chǎn)時，傳感器的成本將低于1美分。
  這項研究由Aaron Franklin教授領導，相關研究成果已于近日發(fā)表在《IEEE Sensors Journal》雜志上。
  編輯點評
  這款新型傳感器由兩個電極構成，通過產(chǎn)生電場后，進行電流傳輸，少許泄漏的能量還會形成“邊緣場”，而且可以直接通過噴墨印刷的方式，噴在輪胎的內(nèi)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久半路出現(xiàn)爆胎等意外狀況的發(fā)生率。