单壁碳纳米管无线瓦斯浓度传感器设计研究

针对物联网远程监测煤矿井下瓦斯浓度,提出基于功能化碳纳米管(Functionalized CNTs)的钯负载型单壁碳纳米管(Pd-SWCNTs)的瓦斯浓度传感器解决方案。传感器整体呈可弯折薄片状,集成有天线、T型阻抗匹配网络、CMOS射频/直流(RF/DC)整流器和Pd-SWCNTs传感器探头等功能模块。传感器构成物联网的感知端,其检测的瓦斯浓度信息由物联网的移动探测器接收并识别。研究表明:在环境温度为18~38℃的煤矿井下,移动探测器采用增益为2.15 dBi的天线,发射功率为2 W,在距离传感器1 m处,对瓦斯的浓度从0增长到100×10-6的过程进行检测。结果显示:探测器接收信号强度标识