Chế tạo cảm biến áp lực sử dụng vật liệu polyme, ứng dụng trong tự động theo dõi sức khỏe công trình xây dựng

Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> CHẾ TẠO CẢM BIẾN ÁP LỰC SỬ DỤNG VẬT LIỆU POLYME,<br /> ỨNG DỤNG TRONG TỰ ĐỘNG THEO DÕI SỨC KHỎE CÔNG<br /> TRÌNH XÂY DỰNG<br /> Khổng Đức Chiến1,2, Hoàng Văn Phúc1, Đào Thanh Toản3,4<br /> Tóm tắt: Cảm biến áp lực hữu cơ sử dụng vật liệu polyme nhạy áp trong thời<br /> gian gần đây nhận được sự quan tâm lớn vì những ưu điểm nổi bật của vật liệu hữu<br /> cơ so với cảm biến sử dụng vật liệu vô cơ truyền thống, đó là tính mềm dẻo, chế tạo<br /> đơn giản, khả năng tái sử dụng và giá thành thấp. Trong bài báo này, chúng tôi<br /> trình bày phương pháp chế tạo cảm biến áp lực hữu cơ sử dụng vật liệu polyme<br /> nhạy áp. Kết quả thí nghiệm cho thấy độ nhạy của cảm biến có thể so sánh với các<br /> loại cảm biến tương đồng đã được công bố. Tiếp theo đó, nhóm nghiên cứu đã phát<br /> triển ứng dụng sử dụng cảm biến để theo dõi sự biến dạng, nứt gãy của dầm bê tông<br /> trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả thử nghiệm cho thấy, cảm biến có tiềm<br /> năng ứng dụng cao trong hệ thống theo dõi sức khỏe công trình.<br /> Từ khóa: Cảm biến áp lực; Điện tử uốn dẻo; Mạch đọc cảm biến điên dung; SHM.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Trong những năm gần đây, nghiên cứu sử dụng các cảm biến áp lực dựa trên polyme<br /> nhạy áp vào theo dõi sức khỏe các công trình xây dựng (SHM: structural health<br /> monitoring) một cách tự động đã và đang được triển khai trên thế giới bởi vì cảm biến có<br /> thể chế tạo ở diện tích lớn hơn các cảm biến tenzomet truyền thống và dễ dàng tích hợp<br /> trên bề mặt vạn vật như da người, cánh tay robot, dầm bê tông,.. [1-3].<br /> Có ba loại cảm biến áp lực được nghiên cứu chế tạo bao gồm: cảm biến kiểu điện tích,<br /> điện trở và điện dung. Trong đó cảm biến kiểu điện dung được sử dụng phổ biến hiện nay<br /> [3]. Điện dung của tụ điện được tính theo công thức:<br />  0 A<br /> C (1)<br /> d<br /> Trong đó:0 là hằng số điện môi của chân không,  là hằng số điện môi của vật liệu<br /> giữa hai bản tụ, A là diện tích bản tụ và d là khoảng cách giữa hai bản tụ.<br /> Nguyên tắc hoạt động của cảm biến áp lực polyme được mô tả ở hình 1. Cảm biến<br /> gồm vật liệu polyme nhạy áp được đặt xen giữa hai lớp điện cực. Khi có lực tác động làm<br /> biến dạng, dẫn đến sự thay đổi A hay d, làm điện dung của cảm biến thay đổi theo công<br /> thức 1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp lực sử dụng vật liệu polyme.<br /> Cảm biến ở trạng thái bình thường (a) và khi có lực tác động (b).<br /> <br /> Ở góc độ chế tạo, trong thời gian gần đây vật liệu polyme Polyurethane nhận được sự<br /> quan tâm nghiên cứu và phát triển các loại cảm biến [4-7]. Trong các công trình nghiên<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 56, 08 - 2018 47<br />  Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> cứu trên, các nhóm tác giả đã sử dụng Polyurethane kết hợp với vật liệu khác như vật liệu<br /> ống nano các bon (CNT: Cabon nanotube) [4, 6, 7], hoặc kết hợp với chất chỉ thị độ PH<br /> [5] cho lớp tích cực của cảm biến. Tuy nhiên, trong quy trình sản xuất các cảm biến này<br /> khá phức tạp, cần phải có thiết bị chuyên dụng để có thể tạo ra cấu trúc bề mặt cấp độ<br /> nano, micro của vật liệu ống nano các bon hoặc phải tiến hành các quá trình xử lý bề mặt,<br /> tạo màng phức tạp. Các kỹ thuật này rất khó thực hiện với điều kiện về kỹ thuật cũng như<br /> chi phí tại các phòng thí nghiệm trong nước hiện nay.<br /> Trong nghiên cứu này, chúng tôi đề xuất một phương pháp sản xuất cảm biến áp lực<br /> đơn giản hơn bằng phương pháp ép nhiệt, sử dụng màng mỏng Polyurethane. Đặc tính hóa<br /> cho thấy, hóa cảm biến có thể so sánh với các nghiên cứu tương đồng khác đã công bố.<br /> Bên cạnh đó, chúng tôi cũng phát triển mạch điện kết nối và thử nghiệm ứng dụng trong<br /> phát hiện nứt gãy của dầm bê tông trong công trình xây dựng.<br /> 2. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CẢM BIẾN ÁP LỰC<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Cấu tạo và hình ảnh hệ vật liệu của cảm biến.<br /> Trong hình 2, vật liệu polyme nhạy áp được đặt giữa hai tấm điện cực. Điện cực và vật<br /> liệu polyme được liên kết, và bảo vệ bởi lớp màng plastic bên ngoài cùng bằng phương<br /> pháp ép nhiệt. Toàn bộ các vật liệu sử dụng để chế tạo cảm biến có sẵn trên thị trường,<br /> trong đó vật liệu polyme sử dụng màng mỏng Polyurethane của hãng Takeda Sangyo -<br /> Nhật Bản có độ dày 200 m. Aluminium Foil thường được sử dụng trong lĩnh vực công<br /> nghiệp thực phẩm, màng ép Plastic được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực in ấn, ảnh và bảo<br /> quản các loại giấy tờ.<br /> Các bước của quá trình sản xuất cảm biến được tiến hành như sau. Trước hết là quá<br /> trình chuẩn bị các điện cực, tấm điện cực nhôm (Aluminium foil) được đo, xác định kích<br /> thước 7 cm × 7 cm và phần tai để nối với dây dẫn. Tham số này được chọn để phù hợp với<br /> kích thước dầm bên tông trong phòng thí nghiệm của chúng tôi. Sau khi được cắt ra, hai<br /> tấm điện cực có kích thước hoàn toàn giống nhau được vệ sinh, làm phẳng, phần tai tấm<br /> tấm điện cực được cuộn tròn hoặc gấp mép để luồn dây dẫn ra ngoài. Màng mỏng<br /> Polyurethane được cắt thành miếng với kích thước 8 cm × 8 cm. Kích thước này lớn hơn<br /> phần điện cực để tránh ngắn mạch. Cuối cùng là bước gia công, hoàn thiện cảm biến như<br /> <br /> <br /> 48 K. Đ. Chiến, H. V. Phúc, Đ. T. Toản, “Chế tạo cảm biến áp lực … công trình xây dựng.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> được thể hiện trên hình 3. Tấm màng mỏng Polyurethane được đặt vào giữa hai điện cực,<br /> quá trình này cần thao tác tỉ mỉ và chính xác để đảm bảo tấm Polyurethane không bị lệch<br /> ra khỏi điện cực (hình 3a). Tiếp theo, tổ hợp gồm điện cực và màng mỏng Polyurethane<br /> được đặt vào giữa hai tấm màng ép Plastic (hình 3b), sau đó hai tấm màng ép Plastic được<br /> liên kết với nhau sử dụng thiết bị ép tại nhiệt độ 80 oC (hình 3c). Cảm biến sau khi hoàn<br /> thiện thể hiện trên hình 4.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Gia công hoàn thiện cảm biến, (a) thao tác với màng mỏng Polyurethane và điện<br /> cực, (b) thao tác với màng ép Plastic, (c) quá trình ép nhiệt.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Cảm biến sau khi hoàn thiện.<br /> 3. ĐẶC TÍNH HÓA CẢM BIẾN<br /> Để đánh giá quá trình chế tạo cũng như chất lượng cảm biến, nhóm nghiên cứu đã tiến<br /> hành thí nhiệm khảo sát đặc tính cảm biến. Trong thí nghiệm này, cảm biến được tác động<br /> lực bởi thiết bị tạo lực nén, đồng thời giám sát giá trị điện dung tại đầu ra của cảm biến.<br /> Bằng cách thay đổi các giá trị lực nén tác động lên cảm biến, ta có đặc tính thể hiện mối<br /> quan hệ giữa lực tác động và giá trị điện dung của cảm biến.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5. Thí nghiệm đặc tính hóa cảm biến, (a) cảm biến được đặt trên bàn gia lực, (b)<br /> quá trình thí nghiệm.<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 56, 08 - 2018 49<br />  Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> Hình ảnh về quá trình thí nghiệm khảo sát đặc tính cảm biến được thể hiện trên hình 5.<br /> Thiết bị thử nghiệm nén UH-500 kNI được sử dụng để tạo lực nén. Cảm biến được đặt lên<br /> bàn gia lực của thiết bị thử nghiệm nén (hình 5a), sau đó UH-500 kNI được thiết lập ở chế<br /> độ làm việc bán tự động với dải lực nén tác động từ 0 tới 6000 N, tốc độ hành trình 0,1<br /> mm/min (hình 5b). Trong quá trình thử nghiệm, sự thay đổi điện dung của cảm biến sẽ được<br /> đo bằng thiết bị YF-150. Và toàn bộ quá trình thí nghiệm được tiến hành ở điều kiện phòng<br /> thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN:17025 với nhiệt độ 25 C, độ ẩm tương đối 50 %.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6. Đặc tính của 04 cảm biến.<br /> Sự thay đổi của điện dung theo áp lực của 04 cảm biến được thể hiện ở đường nét đậm<br /> trên hình 6. Theo hình 6, đặc tính của các cảm biến có tính đồng nhất tương đối cao, trong<br /> khoảng áp lực từ 0 tới 1000 N đường đặc tính của các cảm biến tăng gần như là tuyến tính<br /> với độ dốc cao nhất. Độ dốc của đường đặc tính giảm nhanh trong khoảng từ 1000 N đến<br /> 2000 N, và rồi giảm chậm dần đều về giá trị bão hòa ở khoảng 2500 pF. Quá trình thử<br /> nghiệm cũng cho thấy khả năng hồi phục, tái sử dụng của cảm biến. Kết quả thử nghiệm<br /> của một cảm biến có độ lặp lại cao giữa các lần thử, và cảm biến vẫn duy trì khả năng hồi<br /> phục với lực nén lên tới 10000 N tương ứng với mức áp lực 156 N/cm2.<br /> Sử dụng phần mềm OriginPro 2016, chúng tôi tìm ra được sự thay đổi của điện dung<br /> theo áp lực tuân theo hàm mũ Langmuir (đường nét mảnh hình 6):<br /> abx (1c )<br /> y (2)<br /> 1  bx (1c )<br /> Dữ liệu phân tích về các hệ số a, b, và c trên hình 6 cho thấy các tham số này khá gần<br /> nhau, qua đó có thể thấy phương pháp và quá trình chế tạo cảm biến trình bày ở bài báo<br /> này là khá tin cậy.<br /> <br /> <br /> 50 K. Đ. Chiến, H. V. Phúc, Đ. T. Toản, “Chế tạo cảm biến áp lực … công trình xây dựng.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> Mặt khác, độ nhạy của cảm biến S được xác định theo công thức [8]:<br />  (C / C0 )<br /> S (3)<br /> P<br /> Trong đó, P là lực tác động, C0 là điện dung ban đầu của cảm biến. Tính toán cho<br /> thấy, độ nhạy của cảm biến trong nghiên cứu của chúng tôi có giá trị khoảng 10-2 kPa-1, độ<br /> nhạy tốt nhất được ghi nhận vào khoảng 10-1 kPa-1 tại 50 N.<br /> <br /> 4. PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG<br /> Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng cảm biến áp lực hữu cơ mới phát triển có khả năng<br /> uốn cong rất phù hợp cho theo dõi sức khỏe của các công trình xây dựng. Với ý tưởng gắn<br /> các cảm biến vào đối tượng cần theo dõi, ví dụ như dầm, xà bê tông của các công trình<br /> như cầu, cống, nhà cao tầng. Khi có sự biến dạng cơ học của các đối tượng này như: uốn<br /> cong, nứt gãy thì tín hiệu sẽ được cảm nhận bởi cảm biến. Để hiện thực hóa nhận định này,<br /> chúng tôi thiết kế và chế tạo mạch thu thập dữ liệu với sơ đồ trên hình 7 [8].<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 7. Sơ đồ nguyên lý mạch thu thập dữ liệu.<br /> Trên sơ đồ nguyên lý hình 7, IC tạo dao động IC NE555 được nối với cảm biến qua 2<br /> cổng A và B. Khi đó tần số tín hiệu đầu ra của NE555 được tính theo công thức:<br /> 1<br /> f  (4)<br /> CCb ( R1  2 R2 ) ln 2<br /> Trong đó CCb là giá trị điện dung cảm biến.<br /> Tín hiệu đầu ra của IC NE555 sau khi qua IC so sánh mức 74HC14 để chuẩn tín hiệu<br /> là xung vuông được đưa tới đầu vào của bo mạch nhúng Arduino Nano. R1 và R2 được<br /> chọn tương ứng là 1 kΩ và 10 kΩ tương ứng, như vậy tần số đến chip nhúng chỉ phụ thuộc<br /> vào điện dung của cảm biến:<br /> 1 0, 687 104<br /> CCb   (5)<br /> f ( R1  2 R2 ) ln 2 f<br /> Giá trị điện dung của cảm biến sau đó sẽ được tính qua tần số trên cơ sở công thức (5)<br /> và hiển thị lên màn hình máy tính dưới dạng đồ thị tín hiệu theo thời gian.<br /> Sau khi hoàn thiện phần thiết kế và chế tạo hệ thống thu thập dữ liệu, nhóm đã tiến<br /> hành thử nghiệm ứng dụng sử dụng với hình ảnh mô tả quá trình thử nghiệm được thể hiện<br /> trên hình 8. Dầm bê tông được nén với thiết bị nén thủy lực SANS-3000 kN. Cảm biến<br /> được gắn lên dầm bê tông cần theo dõi bằng keo thông thường, và được kết nối tới mạch<br /> thu thập dữ liệu để thu nhận tín hiệu về sự biến dạng của dầm bê tông. Mạch đo điện dung<br /> cảm biến được kết nối với máy tính để hiển thị và lưu các thông tin nhận được.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 56, 08 - 2018 51<br />  Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> Kết quả thử nghiệm ở hình 8 cho thấy, tín hiệu nhận được từ cảm biến trên màn hình<br /> máy tính có sự thay đổi lớn về giá trị điện dung của cảm biến khi rầm bê tông bắt đầu có<br /> hiện tượng rạn, nứt. Kết quả này là cơ sở cho các phân tích sâu hơn các tiêu chuẩn an toàn<br /> trong xây dựng công trình, qua đó có thể giúp cho việc quan trắc, cảnh báo công trình xây<br /> dựng như nhà xưởng, cầu cống,..<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 8. Thí nghiệm phát hiện vết nứt dầm bê tông cùng với hình ảnh cảm biến,<br /> dầm trước và sau khi bị nứt gãy.<br /> 5. THẢO LUẬN<br /> Bảng 1. Thống kê một số loại cảm biến hiện nay.<br /> Nguồn<br /> Trạng Ứng dụng đề<br /> Diện tích Khoảng đo Độ nhạy tham<br /> thái/nguyên lý xuất<br /> khảo, năm<br /> 1 Nghiên cứu/Điện (1,5×1,5) Không công Không Giám sát dầm [2], 2007<br /> tích thay đổi cm2 bố công bố bê tông<br /> 2 Nghiên cứu/Điện (1,6×1,6) (0-2) kPa 11000×10- Da điện tử, y [8], 2017<br /> dung thay đổi cm2 4<br /> kPa-1 tế<br /> <br /> 3 Nghiên cứu/Điện (1,6×1,6) (0-1000) 2,3×10-4 Da điện tử [9] , 2011<br /> dung thay đổi cm2 kPa kPa-1<br /> 4 Nghiên cứu/Điện Không (0-945) 18×10-4 Giám sát dịch [10] , 2012<br /> dung thay đổi công bố kPa kPa-1 chuyển<br /> 5 Nghiên cứu/Điện Không (0-10) 130×10-4 Dùng cho các [11] , 2017<br /> dung thay đổi công bố kPa kPa-1 thiết bị gắn<br /> trên cơ thể<br /> người<br /> 6 Nghiên cứu/Thay (10×12) (0,23-10) kPa Không Da điện tử, y [12] , 2014<br /> đổi điện tích mm2 công bố tế<br /> 7 Thương mại hóa Φ19 mm (0-70000) kPa Không Đo áp suất [13] , 2017<br /> <br /> <br /> <br /> 52 K. Đ. Chiến, H. V. Phúc, Đ. T. Toản, “Chế tạo cảm biến áp lực … công trình xây dựng.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> Nguồn<br /> Trạng Ứng dụng đề<br /> Diện tích Khoảng đo Độ nhạy tham<br /> thái/nguyên lý xuất<br /> khảo, năm<br /> MPM281/ Điện công bố trong nhà máy<br /> trở thay đổi<br /> 8 Nghiên cứu/Điện (7×7) cm2 (0-2000) 1000×10-4 Giám sát dầm Nghiên<br /> dung thay đổi kPa kPa-1 bê tông cứu này<br /> <br /> Bảng 1 thống kế một số loại cảm biến áp lực từ các công bố khoa học và thương mại<br /> hóa. So với các nghiên cứu cảm biến sử dụng màng mỏng, sản phẩm của công trình có độ<br /> nhạy 1000×10-4 kPa-1, giá trị này khá cao so với các công trình nghiên cứu sử dụng màng<br /> PDMS (Polydimethylsilosane) kết hợp với ống sợi các bon nano [9], hay PDMS sử dụng điện<br /> cực bằng đồng [10] hoặc sử dụng PDMS có cấu trúc bề mặt cấp độ micro [11]; có độ nhạy<br /> tương ứng là 2,3×10-4 kPa-1, 18×10-4 kPa-1 và 130×10-4 kPa-1. Hơn nữa, diện tích bề mặt rộng<br /> lên tới 7×7 cm2, phù hợp với việc tích hợp vào diện tích bề mặt cần đo lớn. Khoảng đo lên<br /> tới 2000 kPa, khá rộng so với các công bố trước đây. Hơn nữa, chúng tôi cũng phát triển<br /> toàn bộ mạch đọc, hệ thống xử lý hiển thị dữ liệu, và có các thử nghiệm cụ thể trong ứng dụng<br /> phát hiện nứt gãy của dầm bê tông.<br /> 6. KẾT LUẬN<br /> Trong bài báo này, chúng tôi đã giới thiệu phương pháp chế tạo cảm biến áp lực hữu<br /> cơ sử dụng màng mỏng Polyurethane bằng phương pháp ép nhiệt. Quan hệ của điện dung<br /> đầu ra của cảm biến với áp lực theo quy luật hàm mũ Langmuir. Cảm biến có khoảng đo<br /> lớn tới 2000 kPa với độ nhạy của cảm biến có giá trị khoảng 10-2 kPa-1, độ nhạy tốt nhất<br /> được ghi nhận vào khoảng 10-1 kPa-1 tại 50 N. Bên cạnh đó, cảm biến có tính mềm dẻo và<br /> có khả năng tái sử dụng cao. Kết quả kiểm tra thử nghiệm cho thấy, cảm biến có tiềm năng<br /> và khả năng áp dụng cao trong theo dõi sức khỏe công trình xây dựng. Hiện, chúng tôi<br /> đang tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện và tối ưu hóa các bước trong quá trình sản xuất; cũng<br /> như phát triển các ứng dụng cho cảm biến.<br /> Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ<br /> Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 103.02-2017.34.<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> [1]. S. Yan et al, "Development and Application of a Structural Health Monitoring<br /> System Based on Wireless Smart Aggregates," Sensors 17, no. 7 (2017), pp.1641.<br /> [2]. G. Song, H. Gu, Y. L. Mo, T. T. C. Hsu, and H. Dhonde, "Concrete structural health<br /> monitoring using embedded piezoceramic transducers," Smart Materials and<br /> Structures16, no. 4 (2007), pp. 959.<br /> [3]. G. Song, H. Gu, and Y. L. Mo, "Smart aggregates: multi-functional sensors for<br /> concrete structures-a tutorial and a review," Smart Materials and Structures 17, no. 3<br /> (2008), pp. 033001.<br /> [4]. E. Bilotti et al, "Fabrication and property prediction of conductive and strain sensing<br /> TPU/CNT nanocomposite fibres," Journal of Materials Chemistry 20, no. 42 (2010),<br /> pp. 9449-9455.<br /> [5]. J. Moreno, F. J. Arregui, and I. R. Matias, "Fiber optic ammonia sensing employing<br /> novel thermoplastic polyurethane membranes," Sensors and Actuators B:<br /> Chemical 105, no. 2 (2005), pp. 419-424.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 56, 08 - 2018 53<br />  Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> [6]. R. Zhang, M. Baxendale, and T. Peijs, "Universal resistivity–strain dependence of<br /> carbon nanotube/polymer composites," Physical Review B 76, no. 19 (2007), pp.<br /> 195433.<br /> [7]. R. Zhang et al, "Strain sensing behaviour of elastomeric composite films containing<br /> carbon nanotubes under cyclic loading," Composites Science and Technology 74<br /> (2013), pp. 1-5.<br /> [8]. Y. Quan et al, "Highly sensitive and stable flexible pressure sensors with micro-<br /> structured electrodes," Journal of Alloys and Compounds 699 (2017), pp. 824-831.<br /> [9]. D. Lipomi et al, "Skin-like pressure and strain sensors based on transparent elastic<br /> films of carbon nanotubes," Nature nanotechnology 6, no. 12 (2011), pp. 788.<br /> [10]. K. F. Lei , K. F. Lee, and M. Y. Lee, "Development of a flexible PDMS capacitive<br /> pressure sensor for plantar pressure measurement," Microelectronic Engineering 99<br /> (2012), pp. 1-5.<br /> [11]. S. Baek et al, "Flexible piezocapacitive sensors based on wrinkled microstructures:<br /> toward low-cost fabrication of pressure sensors over large areas," RSC Advances 7,<br /> no. 63 (2017), pp. 39420-39426.<br /> [12]. W. Choi et al, "Enhanced sensitivity of piezoelectric pressure sensor with<br /> microstructured polydimethylsiloxane layer," Applied Physics Letters 104, no. 12<br /> (2014), pp. 123701.<br /> [13]. http://www.microsensorcorp.com/p-<br /> MPM281_High_Stable_Piezoresistive_OEM_Pressure_Sensor_94.htm, truy cập<br /> ngày 31 tháng 3 2018.<br /> ABSTRACT<br /> FABRICATION OF PRESSURE SENSOR<br /> USING POLYMER MATERIAL AND ITS APPLICATION<br /> IN STRUCTURAL HEALTH MONITORING SYSTEM<br /> A pressure sensor using polymer material has recently attracted much attention<br /> because of their unique advantages over the conventional pressure sensor that<br /> includes mechanical flexibility, easily fabrication, reusable and low-cost. In this<br /> paper, a new approach in fabrication of an organic sensor with Polyurethane<br /> material is proposed. Experimental results indicate that the sensitivity of the sensor<br /> can be comparable to that of other similar sensor systems. In addition, the<br /> utilization of the sensor in monitoring a defect or bending of a beam is<br /> demonstrated. The tested data suggest that the sensor is highly potential to build a<br /> structural health monitoring system.<br /> Keywords: Pressure sensor; Flexible electronics; Capacitive DAQ; SHM.<br /> <br /> <br /> Nhận bài ngày 01 tháng 4 năm 2018<br /> Hoàn thiện ngày 21 tháng 6 năm 2018<br /> Chấp nhận đăng ngày 10 tháng 8 năm 2018<br /> <br /> Địa chỉ: 1Khoa Vô tuyến Điện tử, Học viện Kỹ thuật quân sự;<br /> 2<br /> Trung tâm Giám định Chất lượng, Cục Tiêu chuẩn-Đo lường-Chất lượng;<br /> 3<br /> Khoa Điện-Điện tử, Trường Đại học Giao thông Vận tải;<br /> 4<br /> Trung tâm nghiên cứu và Phát triển Việt-Nhật, Trường Đại học Giao thông Vận tải.<br /> *<br /> Email: kchien.tdc@gmail.com, phuchv@mta.edu.vn, daotoan@utc.edu.vn;<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 54 K. Đ. Chiến, H. V. Phúc, Đ. T. Toản, “Chế tạo cảm biến áp lực … công trình xây dựng.”<br />