一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隧道結(jié)應(yīng)變片。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和測(cè)量的首要環(huán)節(jié)，在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、能源交通、土建結(jié)構(gòu)、航空航天、環(huán)境保護(hù)及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域，各種傳感器在檢測(cè)各參數(shù)方面起到十分重要的作用。隨著新技術(shù)革命的到來(lái)，當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，在利用信息的過(guò)程中，首先要解決的就是如何獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。傳感器在信息社會(huì)中具有重要作用，世界發(fā)達(dá)國(guó)家都將傳感器技術(shù)作為高新技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展。
[0003]在基礎(chǔ)學(xué)科的研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異，已經(jīng)進(jìn)入了許多新的探索領(lǐng)域，要獲取大量人類感覺器官無(wú)法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的可靠的傳感器是行不通的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的首要障礙就在于難以準(zhǔn)確全面的獲取對(duì)象信息，而一些運(yùn)用新的傳感原理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn)，往往就會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)新的關(guān)破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題是構(gòu)建隧道效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的條件，提供一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置。使器件達(dá)到更高的精度等級(jí)，將該隧道結(jié)應(yīng)變片裝置貼在受彎曲、扭轉(zhuǎn)及剪切的物體上時(shí)，當(dāng)物體因外力發(fā)生形變時(shí)，形變的大小便可以通過(guò)此裝置感知出來(lái)，當(dāng)然感知的變形大小也是在納米級(jí)別的甚至是埃米級(jí)別也是不無(wú)可能的。
[0005]上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，包括一個(gè)基底、多對(duì)金屬電極，多對(duì)金屬電極成對(duì)封裝在基底內(nèi)部，每對(duì)金屬電極的兩金屬電極頂端相對(duì)，兩金屬電極頂端之間的距離為0.0lnm-lOOnm，每對(duì)的兩金屬電極頂端及之間為真空狀態(tài)，兩金屬電極尾端設(shè)有信號(hào)輸出導(dǎo)線通向基底外。
[0006]所述基底為絕緣的可彎曲薄板狀有機(jī)材料。
[0007]所述基底的上、下表面光滑。
[0008]所述金屬電極的材料為鉑金、鎢、銥，或?yàn)殂K金、鎢、銥的合金材料。
[0009]所述金屬電極頂端為針尖形狀或近似于針尖形狀的多面體或類似圓形。
[0010]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單，生產(chǎn)制造容易，使用方便，與以往應(yīng)變片相比較，結(jié)構(gòu)小，精度高。多對(duì)金屬電極集成在一起，使測(cè)量數(shù)據(jù)更精確。該隧道結(jié)應(yīng)變片裝置的基本工作原理是量子理論中的隧道效應(yīng)，通過(guò)兩金屬電極間的隧穿電流的大小來(lái)反應(yīng)外界的變形、震動(dòng)及沖擊等信號(hào)。成對(duì)金屬電極兩尾部都要信號(hào)輸出導(dǎo)線通向基底外，使之將信號(hào)傳輸出來(lái)。因?yàn)樗泶╇娏鲗?duì)距離非常敏感，距離改變1埃米，隧道電流變化是10倍的關(guān)系，將隧道電流引入到應(yīng)變片的制作中，用來(lái)感知微變形，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)形變監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型貼在受彎曲、扭轉(zhuǎn)及剪切的物體上時(shí)，當(dāng)物體因外力發(fā)生形變時(shí)，同時(shí)基底材也會(huì)隨之發(fā)生形變從而使成對(duì)的金屬電極頂端之間的距離發(fā)生改變，隧道電流的大小也隨之發(fā)生改變，依此來(lái)推斷物體變形的大小來(lái)消除一些安全隱患等。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1基底、2金屬電極、3導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0014]如圖1所示，一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，包括一個(gè)基底1、多對(duì)金屬電極2，多對(duì)金屬電極2成對(duì)封裝在基底內(nèi)部，每對(duì)金屬電極2的兩金屬電極2頂端相對(duì)，兩金屬電極2頂端之間的距離為0.0lnm-lOOnm，每對(duì)兩金屬電極頂端及之間為真空狀態(tài)，兩金屬電極尾端設(shè)有信號(hào)輸出導(dǎo)線3通向基底1外?；?為絕緣的可彎曲薄板狀有機(jī)材料，基底1的上、下表面光滑。所述金屬電極的材料為鉑金、鎢、銥，或?yàn)殂K金、鎢、銥的合金材料，金屬電極頂端為針尖形狀或近似于針尖形狀的多面體或類似圓形。該隧道結(jié)應(yīng)變片裝置可作為隧道結(jié)應(yīng)變片來(lái)使用，感知微變形，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)形變監(jiān)測(cè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，其特征在于，包括一個(gè)基底(1 )、多對(duì)金屬電極(2)，多對(duì)金屬電極(2 )成對(duì)封裝在基底內(nèi)部，每對(duì)金屬電極(2 )的兩金屬電極頂端相對(duì)，兩金屬電極頂端之間的距離為0.0lnm-lOOnm，每對(duì)的兩金屬電極頂端及之間為真空狀態(tài)，兩金屬電極尾端設(shè)有信號(hào)輸出導(dǎo)線(3)通向基底(1)外。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，其特征在于，所述基底(1)為絕緣的可彎曲薄板狀有機(jī)材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，其特征在于，所述基底(1)的上、下表面光滑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，其特征在于，所述金屬電極的材料為鉑金、鎢、銥，或?yàn)殂K金、鎢、銥的合金材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，其特征在于，所述金屬電極頂端為針尖形狀。
【專利摘要】一種隧道結(jié)應(yīng)變片裝置，包括一個(gè)基底、多對(duì)金屬電極，多對(duì)金屬電極成對(duì)封裝在基底內(nèi)部，每對(duì)金屬電極的兩金屬電極頂端相對(duì)，兩金屬電極頂端之間的距離為0.01nm-100nm，每對(duì)的兩金屬電極頂端及之間為真空狀態(tài)，兩金屬電極尾端設(shè)有信號(hào)輸出導(dǎo)線通向基底外。本實(shí)用新型與以往應(yīng)變片相比較，結(jié)構(gòu)小，精度高。多對(duì)金屬電極集成在一起，使測(cè)量數(shù)據(jù)更精確。將隧道電流引入到應(yīng)變片的制作中，用來(lái)感知微變形，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)形變監(jiān)測(cè)。將本實(shí)用新型貼在受彎曲、扭轉(zhuǎn)及剪切的物體上時(shí)，當(dāng)物體因外力發(fā)生形變時(shí)，隧道電流的大小也隨之發(fā)生改變，依此來(lái)推斷物體變形的大小，采取措施來(lái)消除一些安全隱患。
【IPC分類】G01B7/16
【公開號(hào)】CN204988169
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520640337
【發(fā)明人】邊義祥, 錢國(guó)明
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日