壓力感測器是很有用的東西,比方說我們的地毯如果裝了這種壓力感測器,不該有人走的時候卻有人走,壓力感測器就會警告我們。如果我們的手臂裝了一種輔助的工具,壓力感測器可以使我們的輔具變得更加聰明。
壓力感測器最重要的規格就是所謂的線性規格,如圖一所示。
圖一
圖一的意思是說,壓力越大,反應要完全跟著壓力走,這不是一件容易的事。我們現在看看壓力感測器是什麼原理,請看圖二。
圖二
壓力感測器其實是根據電阻的變化而來,壓力感測器的中間是奈米級的碳粒子,上半部和下半部有一個電壓,如果有了壓力,上半部和下半部的空隙就會縮小,如圖三。
圖三
一旦壓力來了,碳粉之間的空隙就會減少,電阻會變小,電流當然也就增加,這就是壓力感測器的基本原理。要做到性能有線性的特質,我們可以想像的是碳粒子必須分布得非常均勻,如果碳粒子互相結成一坨,如圖四,我們就不可能有很好的壓力感測器。
圖四
如何能做得均勻呢?當然我們要利用所謂「混合分散」的技術。我們的工程師設計了一種特別的介面活性劑,這種介面活性劑它們會包覆在碳粒子上,使粒子和粒子之間互相排斥,但是因為粒子的數目很多,所以最後粒子彼此間形成了一種平衡的分散,也就是它們互相保持了一個不大不小的距離。
這種介面活性劑的成分是完全保密的,也是我們最重要的關鍵性技術,別人不容易學會。我們要知道,如果我們要有好的工業產品,我們必須要有自己的技術。我們應該感謝我們工程師的努力,使我們可以有這種相當不錯的壓力感測器。我們應該替他們加油打氣。