新型传感器 可实时测量轮胎磨损状况

　　近日，杜克大学的电气工程师开发了一种能实时测量轮胎磨损情况的传感器，不仅成本低，而且能以99%的精确度跟踪胎面花纹深度的毫米级变化。目前该项研究成果已发表在《IEEE Sensors Journal》杂志上。

　　虽然目前已经存在能警告轮胎磨损的系统，但近日杜克大学的电气工程师却开发出一种能实时测量轮胎磨损的传感器。杜克大学工程师与Fetch Automotive Design Group合作设计了这种传感器，这种相对简单的装置据称能以99%的精确度跟踪胎面花纹深度的毫米级变化。

　　传感器粘附在轮胎的内壁上，由碳纳米管制成的两个电极构成。这些电极被印刷在柔性聚酰亚胺薄膜上。随后研究人员对其中一个电极施加振荡电压。产生电场后，其大部分直接从一个电极传递到另一个电极。然而，少许能量会泄露，而由这些泄露能量所形成的电场被称为“边缘场”(fringing field)。

　　如果诸如轮胎橡胶这样的材料占据电极上方的空间，则会干扰“边缘场”，并且可以通过接地电极的电响应来测量干扰 。虽然该技术在纯金属材料应用时不起作用，但是嵌入在轮胎中的金属网并不存在任何问题。

　　而当传感器采用一种“贴纸”的形式时，电极也可以直接喷墨印刷在轮胎的内壁。研究人员表示，当批量生产时，传感器的成本将低于1美分。

　　这项研究由Aaron Franklin教授领导，相关研究成果已于近日发表在《IEEE Sensors Journal》杂志上。

　　编辑点评

　　这款新型传感器由两个电极构成，通过产生电场后，进行电流传输，少许泄漏的能量还会形成“边缘场”，而且可以直接通过喷墨印刷的方式，喷在轮胎的内壁，成本低，测量精确度高，大大提高了人们对轮胎磨损情况的了解，降低了因轮胎使用过久半路出现爆胎等意外状况的发生率。