紐約理工學(xué)院(NYIT)機(jī)械工程助理教授Fang Li正與X-wave創(chuàng)新公司(XII)合作為NASA開發(fā)一個(gè)嵌入式傳感系統(tǒng)。該解決方案可用于測(cè)量各種火箭推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的溫度、壓力和應(yīng)變水平的變化。

這項(xiàng)技術(shù)是NASA的小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移資助(STTR)項(xiàng)目的一部分。在這為期12個(gè)月的項(xiàng)目中，Li和X-wave開發(fā)了一個(gè)嵌入式傳感系統(tǒng)并證明了無源、無線、多參數(shù)高溫測(cè)量技術(shù)的可行性。

NASA需要帶有無線數(shù)據(jù)通信功能的嵌入式傳感系統(tǒng)，以進(jìn)行地面和飛行測(cè)試，在線監(jiān)控。該嵌入式傳感器系統(tǒng)將提供一個(gè)靈活的儀器解決方案來監(jiān)控遠(yuǎn)程或難以接觸的NASA火箭推進(jìn)器測(cè)試設(shè)備。

該項(xiàng)目是無源表面聲波RFID(SAW-RFID)技術(shù)與高溫度壓電材料和裝置的混合產(chǎn)物。2012年，Li進(jìn)入了NYIT工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，而X-wave則擁有SAW RFID技術(shù)和系統(tǒng)集成的背景。

在惡劣、高溫環(huán)境下評(píng)估推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)組件的運(yùn)行狀況對(duì)于傳統(tǒng)的傳感器來說是一件具有挑戰(zhàn)性的事情。該傳感器系統(tǒng)使用了傳感器標(biāo)簽和RF讀取系統(tǒng)。傳感器標(biāo)簽被嵌入在測(cè)量部件內(nèi)，由RF信號(hào)供電，無需任何電源或外部電路。

該公司稱，該無源系統(tǒng)可在惡劣的環(huán)境中正常運(yùn)行。RF讀取方案則可遠(yuǎn)程多個(gè)傳感器收集到的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為溫度，壓力及應(yīng)變值。Li對(duì)此表示說：“免維護(hù)傳感器系統(tǒng)可以長時(shí)間工作，并提供發(fā)動(dòng)機(jī)部件的結(jié)構(gòu)健康及運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)。”

Li和2個(gè)NYIT機(jī)械工程專業(yè)的研究生設(shè)計(jì)開發(fā)了無源SAW傳感器，以進(jìn)行溫度，應(yīng)變和壓力測(cè)量。目前，該傳感器正在NYIT老校區(qū)的10,000級(jí)無塵室制造。據(jù)該公司介紹，該無塵室擁有一個(gè)濺射鍍膜設(shè)備以及顯微鏡檢查工具供研究人員開發(fā)微芯片，傳感器，和植入式和可穿戴式醫(yī)療裝置。

NYIT工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院院長Nada Marie Anid說：“我們的使命是提供高質(zhì)量教育并為高科技領(lǐng)域提供研究支持。NASA的資助項(xiàng)目是我們與行業(yè)合作的一個(gè)很好案例。這個(gè)項(xiàng)目給學(xué)院學(xué)生提供了很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。”

Li和X-wave希望繼續(xù)開發(fā)該嵌入式傳感系統(tǒng)。未來，Li和X-wave計(jì)劃開發(fā)SAW-RFID系統(tǒng)并將其用于惡劣環(huán)境溫度，壓力和應(yīng)變水平測(cè)量。