[发明专利]包含感测结构的感测系统

说明书

在一个一般方面中，一种设备可包含具有包含在基质中的多个导电填充物的感测隔膜。所述设备可包含耦合到所述感测隔膜的外部部分的多条电引线，其中所述导电填充物具有小于所述感测隔膜的体积的25％的体积百分比。

相关申请案

本专利申请案要求2014年9月17日提交的第62/051,925号美国临时申请的优先权及权益，所述临时申请的全文是以引用方式并入本文中。

本专利申请案是2015年9月16日提交的第14/856,235号美国申请案的接续且要求其优先权，所述美国申请案要求2014年9月17日提交的第62/051,925号美国临时申请的优先权及权益，所述两个申请的全文是以引用方式并入本文中。

联邦政府资助研究

本申请案是在美国政府的财政拨款支持下根据由国家科学基金会授予的财政拨款号CMMI-1235365做出的。政府可对本申请案拥有特定权利。

技术领域

本专利申请案涉及一种包含感测结构的感测系统。

背景技术

应变及力传感器可为许多力学及动力学应用提供重要信息。大多数情况下，使用压电响应应变仪测量此类量。压电响应应变仪通常分为两种类别。一些应变仪是压阻式的，意指仪表的导电率在变形期间改变。此类仪表需要电源(例如，电池)来操作。其它应变仪是压电式的，意指仪表在应变下产生呈可测量的电压的形式的电势。现有应变仪在其可测量的应变大小方面并其应用上有所限制，此外，许多此类仪表是昂贵的，且难以校准，从而将此类仪表的使用限制于实验室环境。

发明内容

在一个普通方面中，一种设备可包含具有包含在基质中的多个导电填充物的感测结构。所述设备可包含耦合到所述感测结构的部分的多条电引线，其中所述导电填充物具有小于所述感测结构的体积的25％的体积百分比。

在附图及下文描述中阐述一或多个实施方案的细节。从具体实施方式、附图说明及权利要求书，其它特征将显而易见。

附图说明

图1是说明耦合到物体的感测结构的图。

图2A及2B是说明包含引线及隔膜的感测隔膜的图。

图2C说明来自图2A及2B中的引线中的多对引线之间的电阻图。

图3A到3C说明根据实施方案的多种感测结构。

图4是说明耦合到物体的表面的感测结构的图。

图5A及5B是基于导电填充物体积百分比说明感测结构的特性的图。

图6是说明感测结构耦合到衬底时所述感测结构与所述衬底的组合的机械性质的变化的图。

图7是说明与感测结构相关联的电性质的时间跟踪的图。

图8是说明识别变形的位置的方法的流程图。

具体实施方式

图1是说明耦合到物体10(或衬底)(例如，并入在物体中、嵌入在物体内)的感测结构100(例如，感测隔膜、感测仪、感测圆柱体)的图。计算装置12操作地耦合到感测结构100。虽然被示为耦合到物体10，但是计算装置12可耦合到感测结构100及/或可安置在物体10(例如，织物、薄板、塑料、金属)的外部。计算装置12可经配置以处理(例如，收集、存储、接收、传输、产生等)与感测结构100有关的数据。在一些实施方案中，感测结构100可称为感测仪或仪表。