2.5D采用差动板电容的柔性风传感器。

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:14
文章英文标题
2.5D Flexible Wind Sensor Using Differential Plate Capacitors.
正文
本文提出了一种基于4个差动板电容的新型2.5维( 2.5D )柔性风传感器。该设计由迎风柱、两个电极层和一个支撑层组成，均由不同杨氏模量的聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成。在每个电极层上放置一个2 mm×2 mm的铜电极阵列，形成4个平行板电容器作为敏感元件。xy平面内的风使迎风柱倾斜，使迎风侧的两个电容减小，背风侧的两个电容增大。z轴方向的风压降低了迎风柱，导致四个电容都增大。实验表明，该传感器可在xy平面全360 °范围内测量风速达23.9 m / s和风向。风速在xy平面和z轴的灵敏度分别接近4 fF · m-1 · s和3 fF · m-1 · s。
文章内容（英文）
In this paper, a novel 2.5-dimensional (2.5D) flexible wind sensor is proposed based on four differential plate capacitors. This design consists of a windward pillar, two electrode layers, and a support layer, which are all made of polydimethylsiloxane (PDMS) with different Young's moduli. A 2 mm × 2 mm copper electrode array is located on each electrode layer, forming four parallel plate capacitors as the sensitive elements. The wind in the xy-plane tilts the windward pillar, decreasing two capacitances on the windward side and increasing two capacitances on the leeward side. The wind in the z-axis depresses the windward pillar, resulting in an increase of all four capacitances. Experiments demonstrate that this sensor can measure the wind speed up to 23.9 m/s and the wind direction over the full 360° range of the xy-plane. The sensitivities of wind speed are close to 4 fF·m-1·s and 3 fF·m-1·s in the xy-plane and z-axis, respectively.
来源出处
Journal|[J]SensorsVolume 21, Issue 9. 2021.
DOI
https://doi.org/10.3390/S21093101

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