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2.1 石墨烯传感器的分类
石墨烯传感器有许多分类方法,常用的分类方法有三种,包括按工作原理分类、按被测量分类和按应用范围来分类。
首先,石墨烯传感器按照其传感原理的不同,大体上可分为物理传感器、化学传感器及生物传感器三大类。在物理传感器中又可分为物理型传感器和结构型传感器。所谓物理型传感器是利用功能材料本身的固有特性及效应实现的传感功能。例如利用石墨烯材料本身的压阻效应实现压力测量,又如利用石墨烯材料的光电导效应实现光电探测。结构型传感器是以结构(几何构型、尺寸等)为基础,通过精密设计的结构来感受待测量,进而利用某种物理规律来实现传感功能。例如石墨烯裂缝型应变传感器,依靠裂缝的开合实现传感功能,其中裂缝结构的产生和扩张是关键。化学传感器是对各种化学物质敏感,并将待测化学物质的成分、浓度等转换为电信号的器件。生物传感器主要利用电化学或者光学的方法来识别和测定生物物质的成分、含量等。
其次,按传感器的被测量来分类会更便于应用选择,常见的被测量有位置、速度、加速度、力、应变、温度、湿度、光强、黏度、浓度、成分等。当然,若将工作原理与被测参数结合在一起命名和分类,可以提供更丰富的信息,例如石墨烯电容式压力传感器等。
再次,按照应用范围来分类体现了传感器的使用领域,例如石墨烯振动测量传感器、石墨烯脉搏传感器、石墨烯心电传感器等。