一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及测量技术领域，更具体地说，涉及一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统。
【背景技术】
[0002]石墨烯传感器是一种通过形变来改变自身电阻值的材料，其轻薄柔软、可塑性强，对形变反应灵敏，成本低廉，易于大规模生产制造。因此基于石墨烯传感器具有的上述优点，石墨烯传感器被得到广泛应用，例如将其应用到跑步姿势识别、脉搏识别等应用场景。
[0003]石墨烯传感器的本征电阻为石墨烯传感器没有发生任何形变时，石墨烯传感器表现出来的电阻。石墨烯传感器的电阻率是指石墨烯传感器发生的不同的形变程度对应的石墨烯传感器的电阻值，该参数具体用于判断石墨烯传感器的敏感度。
[0004]当石墨烯传感器应用到不同的应用场景时，对石墨烯传感器的敏感度有一定要求。例如当其应用到跑步姿势识别的应用场景时，石墨烯传感器会发生较大形变，此时要求石墨烯传感器的电阻率较小；而当其应用到脉搏识别的应用场景时，这就需要要求石墨烯传感器的电阻率较大，从而使得石墨烯传感器能够顺利的感知用户脉搏跳动造成的皮肤表面的微小形变。
[0005]因此，提供一种针对不同石墨烯传感器的电阻率进行测量的系统，成为现有技术急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本申请提供一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统，用于实现对不同石墨烯传感器的电阻率进行测量。技术方案如下:
[0007]本申请提供一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统，包括:
[0008]待测量的石墨烯传感器；
[0009]用于控制所述石墨烯传感器发生形变的控制电路；
[0010]与所述石墨烯传感器连接，用于将所述石墨烯传感器发生形变的形变信息转换为模拟信号的压电转换电路；
[0011]与所述压电转换电路连接，用于将所述模拟信号转换为数字信号的模数转换器；
[0012]—端与所述模数转换器连接，用于接收所述模数转换器发送的数字信号，并依据所述数字信号计算得到所述石墨烯传感器的电阻值；另一端与所述控制电路连接，用于控制所述控制电路工作，以计算得到所述石墨烯传感器发生形变的形变信息；并依据所述石墨烯传感器的电阻值和所述形变信息计算得到所述石墨烯传感器的电阻率的处理器。
[0013]优选地，所述控制电路包括:
[0014]用于提供不同电流值的可变电流源；
[0015]连接于所述可变电流源的两端，根据所述可变电流源提供的不同电流值，提供不同磁力的电磁铁；其中所述电流值与所述磁力对应；
[0016]与所述电磁铁磁性连接，根据所述电磁铁的磁力改变自身形状的金属箔片，其中所述石墨烯传感器与所述金属箔片紧密连接，以使得所述石墨烯传感器随所述金属箔片发生形变而发生形变。
[0017]优选地，所述金属箔片带有绝缘涂层；
[0018]所述石墨烯传感器与所述金属箔片紧密连接包括:
[0019]所述石墨烯传感器设置于带有绝缘涂层的金属箔片的表面上。
[0020]优选地，所述处理器包括:
[0021]与所述模数转换器连接，用于接收所述模数转换器发送的数字信号，并依据所述数字信号计算得到所述石墨烯传感器的电阻值的电阻值计算电路；
[0022]与所述可变电流源连接，用于线性步进控制所述可变电流源输出线性电流值，并依据所述线性电流值计算得到所述石墨烯传感器发生形变的形变信息的电流步进控制电路；其中，所述线性电流值用于控制所述电磁铁提供线性磁力，使得所述金属箔片发生线性形变，从而保证所述石墨烯传感器发生线性形变；
[0023]依据所述石墨烯传感器的电阻值和所述形变信息计算得到所述石墨烯传感器的电阻率的电阻率计算电路。
[0024]优选地，所述处理器还包括:
[0025]设置于所述模数转换器和所述电阻值计算电路之间，用于对所述数字信号进行过滤，以滤除掉所述数字信号中的噪声信号的滤波电路。
[0026]优选地，所述压电转换电路包括:电阻分压电路。
[0027]应用本申请的上述技术方案，本申请提供的石墨烯传感器的电阻率的测量系统包括待测量的石墨烯传感器；用于控制所述石墨烯传感器发生形变的控制电路；与所述石墨烯传感器连接，用于将所述石墨烯传感器发生的形变信息转换为模拟信号的压电转换电路；与所述压电转换电路连接，用于将所述模拟信号转换为数字信号的模数转换器；一端与所述模数转换器连接，用于接收所述模数转换器发送的数字信号，并依据所述数字信号计算得到所述石墨烯传感器的电阻值；另一端与所述控制电路连接，用于控制所述控制电路工作，以计算得到所述石墨烯传感器发生形变的形变信息；并依据所述石墨烯传感器的电阻值和所述形变信息计算得到所述石墨烯传感器的电阻率的处理器。因此，本申请提供的石墨烯传感器的电阻率的测量系统实现了对石墨烯传感器的电阻率的测量。
[0028]此外，本申请提供的石墨烯传感器的电阻率的测量系统的电路结构简单可靠，容易实现。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请提供的一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统的结构示意图；
[0031]图2为本申请提供的一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统的另一种结构示意图；
[0032]图3为本申请中压电转换电路的结构示意图；
[0033]图4为本申请中处理器的结构示意图；
[0034]图5为本申请中处理器的另一种结构示意图；
[0035]图6为本申请提供的一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统的再一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0037]本申请的设计思想之一包括:利用石墨烯传感器具有的当其发生形变时，其石墨烯传感器的电阻值随之发生变化的特性，通过分别计算得到石墨烯传感器发生形变后的电阻值以及形变信息，计算得到石墨烯传感器的电阻率。
[0038]具体地，如图1所示，其示出了本申请提供的一种石墨烯传感器的电阻率的测量系统的结构示意图，包括:待测量的石墨烯传感器100、控制电路200、压电转换电路300、模数转换器400和处理器500。其中，
[0039]控制电路200具体用于控制所述待测量的石墨烯传感器100发生形变。
[0040]在本实施例中，控制电路200的结构示意图可如图2所示，包括:
[0041]用于提供不同电流值的可变电流源201 ；
[0042]连接于所述可变电流源201的两端，根据所述可变电流源201提供的不同电流值，提供不同磁力的电磁铁202，其中所述电流值与所述磁力一一对应；
[0043]以及，与所述电磁铁202磁性连接，根据所述电磁铁202的磁力改变自身形状的金属箔片203，其中所述石墨稀传感器100与所述金属箔片203紧密连接，以使得所述石墨稀传感器100随所述金属箔片203发生形变而发生形变。其中优选地，本申请中的石墨烯传感器100具体设置于带有绝缘涂层的金属箔片203的表面上。
[0044]具体在本申请实际应用过程中，可变电流源201用于提供不同的电流值，其提供的电流值直接影响着电磁铁202的磁力大小。例如假设当前可变电流源201提供50A的电流值时，其对应的电磁铁202提供的磁力大小为25N，如果当前可变电流源201提供100A的电流值时，那么对应的电磁铁202提供的磁力大小为50N，也就是，本申请中可变电流源201提供的电流值与电磁铁202提供的磁力大小成一定的比例对应关系。
[0045]进一步，本申请中电磁铁202与金属箔片203磁性连接，即金属箔片203会根据电磁铁202提供的磁力大小发生形变。具体当电磁铁202提供的磁力较大时，金属箔片203会发生较大形变，当电磁铁202提供的磁力较小时，金属箔片203则发生较小形变。
[0046]而又由于石墨烯传感器100是设置在金属箔片203的表面上，那么当金属箔片203发生形变时，便会同时使得石墨烯传感器100发生形变，从而使得石墨烯传感器100的电阻值发生变化。
[0047]其中本申请优选地，金属箔片203带有绝缘涂层，石墨烯传感器100具体设置在带有绝缘涂层的金属箔片203的表面上，那么由于石墨烯传感器100与金属箔片203相接触的表面具有绝缘涂层，这就保证了电磁铁202的磁力不会对石墨烯传感器100产生影响，因此也就保证了测量石墨烯传感器100的电阻值的准确性。
[0048]需要说明的是，本申请中的金属箔片203只是作为示例性说明，本申请还可以选择其他可弯曲的绝缘平面来实现。
[0049]压电转换电路300具体用于将石墨烯传感器100发生的形变信息转换为模拟信号。
[0050]在本实施例中，压电转换电路300的结构如图3所示，即压电转换电路300可以采用电阻分压电路。其中，石墨烯传感器100在电阻分压电路中等效为一个可变电阻器，当石墨烯传感器100发生形变，电阻值发生变化时，压电转换电路300将石墨烯传感器100变化的电阻值转换为变化的电压或变化的电流。其中，压电转换电路300获得的变化的电压或变化的电流即为模拟信号。
[0051]当然，本申请中的压电转换电路300还可以为通过运放实现带预放大功能的压电转换电路。
[0052]模数转换器400与所述压电转换电路300连接，用于将所述模拟信号转换为数字信号。
[0053]在本申请中，模数转换器400将压电转换电路300输出的模拟信号转换为数字信号。
[0054]在本申请实际应用中，当可变电流源201提供不同的电流值引起石墨烯传感器100发生形变后，会使得石墨烯传感器100的电阻值发生变化，而石墨烯传感器100发生变化的电阻值又会使得压电转换电路300输出的模拟信号(电压信号或电流信号)不同，那么不同的模拟信号经模数转换器400转换后便得到了不同的数字信号。此时的数字信号唯一且直接反应了当前石墨烯传感器100的电阻值。因此本申请