相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2015年6月30日提交的美國臨時申請?zhí)枮?2/186568的優(yōu)先權(quán)。

本發(fā)明總體上涉及的領(lǐng)域包括傳感器裝置和檢測組合物(尤其是揮發(fā)性有機化合物)的方法。

背景技術(shù)：

在多種變型中，傳感器裝置可用于測量與部件有關(guān)的環(huán)境條件或變量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

許多示例性變型可涉及一種用于感測的產(chǎn)品，其可以包括聚合物的非傳導(dǎo)層，可以根據(jù)其對來自所選的分析物或所選的分析物組之一的刺激的響應(yīng)性來選擇所述聚合物的非傳導(dǎo)層。非傳導(dǎo)層可以是電流不導(dǎo)電的。傳導(dǎo)層可以與非傳導(dǎo)層相接觸并且可以是電流導(dǎo)電的。引線可給傳導(dǎo)層提供電流?？梢蕴峁╉憫?yīng)于刺激來檢測傳導(dǎo)層的至少一個屬性的裝置。

其他示例性變型可包括一種對分析物的暴露監(jiān)測的方法。感測裝置可提供有非傳導(dǎo)層?？梢蕴峁┮€結(jié)構(gòu)以將電流施加到感測裝置的表現(xiàn)出與電流反相的區(qū)域。該反相響應(yīng)于非傳導(dǎo)層對分析物的暴露而變化。

從下文提供的詳細描述中，本發(fā)明范圍內(nèi)的其他示例性變型將變得顯而易見。應(yīng)該理解，雖然詳細的說明和具體的實例公開了在本發(fā)明范圍內(nèi)的變型，但它們僅旨在用于說明的目的而并非旨在限定本發(fā)明的范圍。

附圖說明

從詳細描述和附圖將更充分地理解本發(fā)明范圍內(nèi)的變型的選擇實例，其中：

圖1示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖2示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品的應(yīng)用的實例。

圖3示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖4示出了根據(jù)多種變型所述的圖3的產(chǎn)品沿著線4-4所指示的部分的橫截面。

圖5示出了測量的電阻相對于用于根據(jù)多個變型所述的產(chǎn)品的揮發(fā)性有機化合物的濃度的曲線圖。

圖6示出了產(chǎn)品對揮發(fā)性有機化合物的響應(yīng)的曲線圖，該曲線圖示出根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品的測量的電阻相對于時間。

圖7示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖8示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖9示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖10示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖11示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖12示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖13示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。

圖14示出了根據(jù)多種變型所述的感測裝置的陣列。

圖15示出了對揮發(fā)性有機化合物的響應(yīng)的曲線圖，該曲線圖與根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品的測量的電阻相對于時間相關(guān)。

圖16示出了對揮發(fā)性有機化合物的響應(yīng)的曲線圖，該曲線圖與根據(jù)多種變型所述的展示快速和可逆響應(yīng)的產(chǎn)品的測量的電阻相對于時間相關(guān)。

圖17示出了由根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品測量的三種分析物的電阻百分數(shù)相對于以份每百萬份計的蒸汽濃度的曲線圖。

圖18示出了由根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品測量的四個體積的注入分析物的電阻相對于以毫秒計的時間的曲線圖。

圖19示出了由根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品測量的兩個連續(xù)注入分析物的電阻相對于以毫秒計的時間的曲線圖。

圖20示出了根據(jù)多種變型所述的方法。

圖21示出了根據(jù)多種變型所述的方法。

圖22示出了根據(jù)多種變型所述的方法。

具體實施方式

以下描述的變型本質(zhì)上僅僅是示例性的，并不旨在限制本發(fā)明的范圍、其應(yīng)用或使用。

圖1示出了根據(jù)多種變型所述的產(chǎn)品。在多種變型中，產(chǎn)品可包括傳感器裝置14。傳感器裝置14可包括非傳導(dǎo)層16。傳感器裝置14可包括傳導(dǎo)層18。傳導(dǎo)層18可覆蓋非傳導(dǎo)層16，或可通過其他方式與非傳導(dǎo)層16物理接觸。傳感器裝置14可固定在需要進行感測的任何位置上。在多種變型中，傳感器裝置14可覆蓋襯底12或可以其他方式與襯底12物理接觸，在圖3和圖4的情況中可以是電池袋。傳感器裝置14可以被構(gòu)造并設(shè)置為測量或監(jiān)測至少一個變量。變量可包括物理屬性，例如溫度、壓力、變形，或另一屬性，或可包括屬性的檢測、標識、分類、跟蹤，或其他特征。變量可包括化合物的濃度、速率、時間或另一特征，例如揮發(fā)性有機化合物蒸汽壓。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，達到完全飽和所需的時間與分析物的蒸汽壓之間存在相關(guān)性。這使得分析物之間的辨別水平成為可能。圖2描繪了傳感器裝置14的一些應(yīng)用的圖形展示。

變量可涉及裝置或環(huán)境的狀態(tài)，例如充電狀態(tài)或健康狀態(tài)、耗盡狀態(tài)、診斷屬性或狀態(tài)指示的其他變量。在多種變型中，多個傳感器裝置14可用于監(jiān)測希望感測的表面或空間，如下面進一步描述的。傳感器裝置14可包括至少一個引線22，其可與傳導(dǎo)層18接觸來監(jiān)測至少一個變量，例如電阻或阻抗。電阻和阻抗通?？梢员环Q為與來自直流(dc)或交流(ac)源施加的電流分別通過感興趣區(qū)域的通路的反相。在多種變型中，傳感器裝置14可包括數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24。另外參考圖3和圖4，傳感器裝置14或daq24可以電耦合到電子控制模塊(ecm)25，其可以是用于處理信息的控制器。如本文所使用的，術(shù)語“電耦合”可以表示具有在至少兩個部件之間傳輸電子或電信號的能力。如本文所使用的，術(shù)語“電耦合”關(guān)系可以包括導(dǎo)線或可以包括無線連接。在多種變型中，至少一個變量可以經(jīng)由非傳導(dǎo)層16或可以固定其的襯底12、15的變形，或與感興趣的區(qū)域的電流反相的變化中的至少一個輸入來測量，其可涉及至少一種計算。在監(jiān)測與電流反相的變化時，例如在引線22之間，可以在集合中評估阻抗變化，或者可以單獨地評估它的部件。其中阻抗z＝r+jx，其中r是電阻，j是稱為j運算符的虛數(shù)，以及x表示電抗。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)暴露于某些蒸汽，例如生物源的蒸汽時，虛部分量阻抗可能經(jīng)歷比電阻部分更大的變化。因此，根據(jù)應(yīng)用，監(jiān)測和評估阻抗的虛部分量的變化可用于識別被監(jiān)測的某些蒸汽的存在。

在多種變型中，非傳導(dǎo)層16可以包括聚合物材料。非傳導(dǎo)層16可以包括聚合物，包括但不限于，丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、賽璐珞、醋酸纖維素、環(huán)烯共聚物(coc)、乙烯-乙酸乙烯酯(eva)、乙烯聚乙烯醇(evoh)、含氟塑料(包括ptfe、fep、pfa、ctfe、ectfe、etfe)離聚物、kydex^tm、商標丙烯酸/pvc合金、液晶聚合物(lcp)、聚縮醛(pom或乙縮醛)、聚丙烯酸酯(丙烯酸)、聚丙烯腈(pan或丙烯腈)、聚酰胺(pa或尼龍)、聚酰胺-酰亞胺(pai)、聚芳基醚酮(paek或甲酮)、聚丁二烯(pbd)、聚丁烯(pb)、聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚己內(nèi)酯(pcl)、聚氯三氟乙烯(pctfe)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲酯(pct)、聚碳酸脂(pc)、聚羥基烷羧酸酯(pha)、聚酮(pk)、聚酯、聚醚酮醚(peek)、聚醚酮酮(pekk)、聚醚亞胺(pei)、聚醚砜(pes)、聚砜、聚氯乙烯(pec)、聚亞胺(pi)、聚乳酸(pla)、聚甲基戊烯(pmp)、聚苯醚(ppo)、聚苯硫醚(pps)、聚鄰苯二酰胺(ppa)、聚苯乙烯(ps)、聚砜(psu)、聚對苯二甲酸丙二酯(ptt)、聚氨酯(pu)、聚醋酸乙烯酯(pva)、聚氯乙烯(pvc)、偏二氯乙烯(pvdc)、苯乙烯-丙烯(san)、聚碳酸酯+丙烯腈丁二烯苯乙烯混合物(abs+pc)、聚丙烯(pp)(包括但不限于，擠壓、隨機、和均聚)、聚乙烯(pe)(包括，但不限于，線性低密度、線性高密度)、它們的以任何量的組合或混合物，或者可以是另一種類。在多種變型中，非傳導(dǎo)層16可以是任何量或濃度的上述聚合物的組合。在多種變型中，非傳導(dǎo)層16可以包括包含所列材料的若干層的復(fù)合層。在多種變型中，非傳導(dǎo)層16可以通過包括但不限于注射成型、擠出成型、結(jié)構(gòu)泡沫、真空成型、擠出吹塑、手工鋪疊操作、噴涂疊層操作、拉擠操作、短切原絲氈、真空袋成型、壓力袋成型、高壓釜成型、樹脂傳遞成型、真空輔助樹脂傳遞成型、囊成型、壓縮成型、心軸纏繞、濕鋪、長絲纏繞、熔融、切斷纖維、連續(xù)長絲方法形成，或者可以另一方式形成。

在多種變型中，傳導(dǎo)層18可以包括金屬或半金屬材料。在多種變型中，傳導(dǎo)層18可以包括金屬，包括但不限于塑料鋼、不銹鋼、銅、鎳、錫、金、銀、鉬、鈀、鎢、石墨或另一種形式的碳、鋅、鐵、青銅、鋁、鈦、鉑、硅化物，或可以是另一類型)，金屬合金，它們的組合，或者可以是另一類型。在多種變型中，傳導(dǎo)層可以包括充分傳導(dǎo)電流以測量阻抗或電阻的變化的非金屬材料。在多種變型中，傳導(dǎo)層18可以是任何量或濃度的上述聚合物的組合。在多種變型中，傳導(dǎo)層18可以包括包含所列材料的若干層的復(fù)合層。在多種變型中，傳導(dǎo)層18可以通過下述方法形成或覆蓋在非傳導(dǎo)層16上，該方法包括但不限于噴墨/激光打印、3-d印刷、澆鑄、擠壓、鍛造、電鍍(無電，有電)、等離子噴涂、氣溶膠噴涂、熱噴涂、浸涂、輥對輥涂布、旋涂、噴涂、化學(xué)溶液沉積、熱蒸發(fā)、脈沖激光沉積、陰極電弧沉積或已知的蝕刻技術(shù)(即濺射、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子氣相沉積、原子層沉積(ald)或沉積和熱生長的組合)、轉(zhuǎn)移涂覆、離子束混合、薄膜印刷，或者可以另一方式形成?？梢赃x擇施加傳導(dǎo)層18的方法以增強被監(jiān)測化合物對非傳導(dǎo)層16的滲透性，例如使用氣相沉積工藝。在多種變型中，至少一個引線22可以包括諸如金屬材料的導(dǎo)體，并且可以用于測量感興趣區(qū)域中的電阻或阻抗。在多種變型中，該至少一個引線22可以包括金屬，包括但不限于塑料鋼、不銹鋼、銅、鎳、錫、金、銀、鉬、鈀、鎢、石墨或其他形式的碳、鋅、鐵、青銅、鋁、鈦、鉑、硅化物，或可以是其他類型，金屬合金、它們的組合，或者可以是其他類型。在多種變型中，至少一個引線22可以是任何量或濃度的上述材料的組合。在多種變型中，至少一個引線22可包括包含所列材料的若干層的復(fù)合層。在多種變型中，至少一個引線22可以通過下述方法形成或覆蓋在傳導(dǎo)層18上，或者其他方式與其接觸(例如形成在非傳導(dǎo)層16上)，該方法包括但不限于噴墨/激光打印、3-d印刷、澆鑄、擠壓、鍛造、電鍍(化學(xué)鍍，電鍍)、等離子噴涂、熱噴涂、浸涂、輥對輥涂布、旋涂、噴涂、化學(xué)溶液沉積、熱蒸發(fā)、脈沖激光沉積、陰極電弧沉積或已知的蝕刻技術(shù)(即濺射、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子氣相沉積、原子層沉積(ald)或沉積和熱生長的組合)、轉(zhuǎn)移涂覆、離子束混合、薄膜印刷，或者可以其他方式形成。在多種變型中，至少一個引線22可以通過粘合劑附接到傳導(dǎo)層18(或具有與傳導(dǎo)層18電耦合的非傳導(dǎo)層16，以便在其間具有最小電阻)，粘合劑包括下面的至少一種，銀膏、丙烯腈、氰基丙烯酸酯、丙烯酸酯、間苯二酚膠、環(huán)氧樹脂，環(huán)氧膩子、乙烯-乙酸乙烯酯、苯酚-甲醛樹脂、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚硫化物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯，聚氯乙烯乳液、聚乙烯吡咯烷酮，橡膠膠泥、硅樹脂，它們的組合，或者可以是另一類型。在將引線22附接到傳導(dǎo)層18的情況下，可以選擇導(dǎo)電的粘合劑以實現(xiàn)良好的歐姆接觸。在如圖1和圖3所示出的多種變型中，可獨立或以相同或不同間距成對提供引線。例如，第一對可以具有表示引線22之間的距離21的間距，并且第二對可以具有比引線22之間距離更大的距離23的第二間距。距離21、23可以跨越感興趣的區(qū)域，用于監(jiān)測與作為應(yīng)變儀的電流反相的變化?？梢哉{(diào)節(jié)引線22的間距以在提供空間分辨率時去耦熱響應(yīng)和機械響應(yīng)。例如，對于已知材料的襯底12，熱膨脹系數(shù)(cte)將是知道的。由于溫度變化導(dǎo)致的變形可以通過校準方法作為評價的因素。如果當(dāng)監(jiān)測變化間隔的4組引線22處的電阻/電抗變化并且這些變化全部落在用于cte的相同校準曲線上時，則可以得出結(jié)論：襯底12中的溫度已經(jīng)發(fā)生了升高。然而，如果一組引線22示出了偏離用于cte的預(yù)定義校準曲線的電阻/電抗改變，則可以得出與充電狀態(tài)或健康狀態(tài)的改變相關(guān)聯(lián)的變形事件的推斷，例如其襯底是袋中的電池袋?？臻g分辨率可以在診斷中使用，例如通過評估感測到的變形中的差異來識別電池的缺陷部分。

在多種變型中，傳感器裝置14、非傳導(dǎo)層16和/或傳導(dǎo)層18可作為應(yīng)變儀操作。在多種變型中，傳感器裝置14、非傳導(dǎo)層16和/或傳導(dǎo)層18可用于作為應(yīng)變儀來操作，以通過測量其上可以固定傳感器裝置14的襯底和/或非傳導(dǎo)層16的變形、或通過至少一種計算的傳導(dǎo)層18的電阻的變化來測量變量。在多種變型中，可以使用多個引線22來精確定位變形的位置，其中可以通過在已知位置處的不同引線來檢測不同的變化。在多種變型中，傳感器裝置14、非傳導(dǎo)層16和/或傳導(dǎo)層18可用于作為應(yīng)變儀來操作，以通過測量其上可以固定傳感器裝置的襯底和/或非傳導(dǎo)層16的變形、或傳導(dǎo)層18的電阻/電抗的變化來測量化合物，例如揮發(fā)性有機化合物。在多種變型中，揮發(fā)性有機化合物(voc)可以包括但不限于芳族和脂族烴類、酮類、酰亞胺類、酰胺類，硫醇類或醛類，或者可以是另一化合物。傳感器裝置14提供通過在電絕緣聚合物-非傳導(dǎo)層16中由voc吸附引起的變形來檢測低濃度下的voc的能力?？梢酝ㄟ^測量導(dǎo)電涂層和/或非傳導(dǎo)層16的電阻或阻抗的變化來檢測變形?？梢允褂弥绷?，且可以用交流替換。聚合物非傳導(dǎo)層16可吸收/吸附引起微膨脹和彈性變形的有機氣相化合物。所得應(yīng)變可以修復(fù)傳導(dǎo)層18的導(dǎo)電路徑，導(dǎo)致可測量的電阻或阻抗變化。

在具有快速響應(yīng)、可逆性和高靈敏度的傳感器裝置14中可以提供區(qū)分選擇的分析物的能力，以及在濕度/水的環(huán)境中操作的能力。非傳導(dǎo)層16可以有利地解吸已被可逆地吸收的水。在多種變型中，作為區(qū)分高濕度和高voc水平的方式，可是高度疏水的氟化聚合物可以用于非傳導(dǎo)層16或其部分。使用氟化聚合物可以抑制水的吸收。例如，非傳導(dǎo)層16可以由pvdf、ptfe、pctfe、fep、etfe、ectfe，或另一具有疏水性能的聚合物組成。這是有利的，因為它增加了傳感器裝置14在不需要屏蔽水的情況下已經(jīng)存在的能力。在監(jiān)測應(yīng)用中，可以使用多個傳感器裝置14，其中一個可以包括作為非傳導(dǎo)層16的氟化聚合物。如果非氟化傳感器裝置14被觸發(fā)，則可能是由于voc或濕度。如果在非氟化傳感器裝置14被觸發(fā)的情況下氟化傳感器裝置14被觸發(fā)，則可以推斷是濕度上升的原因。如果氟化和非氟化傳感器裝置14都被觸發(fā)，則可以推斷是voc濃度上升的原因。在多種變型中，可以選擇用于傳感器裝置14的非傳導(dǎo)層16的材料，使得它們的voc響應(yīng)是可比的，但是它們對濕度的響應(yīng)是顯著不同的。

圖5示出了根據(jù)多種變型的voc濃度與在傳導(dǎo)層18中測量的電阻的關(guān)系，其中非傳導(dǎo)層16包括pmma，并且傳導(dǎo)層18包括石墨噴涂層。作為在橫軸上以份每百萬份表示的分析物蒸汽濃度的函數(shù)的傳感器裝置14的以歐姆為單位的電阻變化在縱軸上示出。在曲線26處顯示對丙酮的比例響應(yīng)，在曲線27處顯示對甲醇的比例響應(yīng)，并且在曲線28處顯示對二甲苯的比例響應(yīng)。顯示的對二甲苯的響應(yīng)相對非常高，并且通過外推法，該特定化合物的檢測極限可以在單個ppm至100ppb的范圍內(nèi)。其他化合物對傳感器裝置14具有較低的影響，并且可以反映出voc對聚合物的較弱親和力，或者較小的分子即使對于吸收到傳感器中相同摩爾量的氣體可以導(dǎo)致較小量的溶脹。在該實例中，從傳感器裝置14收集的數(shù)據(jù)可以用于辨別在相同環(huán)境中二甲苯、丙酮和/或甲醇的存在，或者定制傳感器裝置14以在非常低的濃度下辨別二甲苯?？梢詾槠渌鹶oc選擇其他聚合物，例如，pmma可對極性化合物表現(xiàn)出更大的靈敏度，而pe/pp可對非極性物質(zhì)表現(xiàn)出更大的靈敏度。分析物對聚合物的親和力可以通過氣相和固相(吸收到傳感器中的)之間的分配系數(shù)關(guān)系來理解，其可以表示為：k＝cscg＝rtρlm1γ2p2，其中k是分配系數(shù)，cs和cg分別是在聚合物(cs)和氣體(cg)相中的分析物濃度，ρ1和m1是聚合物的密度和分子質(zhì)量，并且γ2和p2分別是分析物的活性系數(shù)和飽和蒸汽壓。其中分數(shù)電阻增加(δr)與傳感器中的分數(shù)質(zhì)量吸收成線性關(guān)系，使得δr＝kics，其中ki是常數(shù)。那么我們可以將其與分配系數(shù)的方程組合以獲得：log1/cg＝log1/p2+logki/γ2+logrtp1/m1δr，因此，反向分析物氣相濃度的對數(shù)的斜率和其飽和分壓的逆對數(shù)產(chǎn)生ki/γ2的值。該響應(yīng)使得能夠確定例如二甲苯存在于傳感器裝置14周圍的環(huán)境中。

圖6示出了傳感器裝置14對來自voc的刺激的響應(yīng)，用在縱軸上的歐姆電阻作為相對響應(yīng)。r基線+r測量和橫軸上以毫秒為單位的時間。在多種變型中，例如圖6中的尖峰29所示的測量電阻中的尖峰可以指示voc存在的變化或增加，而電阻的變化率可以指示產(chǎn)生voc的源的變化。例如，傳感器裝置14可在空氣流存在下暴露于導(dǎo)入傳感器裝置14內(nèi)的丙酮。大于大約10歐姆的基線的測量電阻可以表明環(huán)境中存在丙酮，而從基線到峰值29的快速變化可以表明被監(jiān)測的操作的潛在變化，其中該變化導(dǎo)致額外定額的丙酮生成或釋放。如所示出的，傳感器裝置14對分析物的引入快速響應(yīng)并在表現(xiàn)出快速和可逆響應(yīng)的暴露后返回到基線電阻?？梢钥闯?，響應(yīng)的信噪比非常好，響應(yīng)幾乎是瞬時的。在秒內(nèi)返回到基線表明可以容易地檢測到環(huán)境質(zhì)量非常小且快速的變化。

在如圖7中的截面圖所示的多種變型中，產(chǎn)品可以包括非傳導(dǎo)層16和傳導(dǎo)層18。傳導(dǎo)層18可以具有與非傳導(dǎo)層16的表面31接觸的表面30。引線22可以提供在與表面30相對的傳導(dǎo)層18的表面32上。引線22可以提供為一系列導(dǎo)電微結(jié)構(gòu)元件(例如，34、36、38等)，它們可施加到表面32上。微結(jié)構(gòu)元件34、36、38可以由上面針對引線22列出的材料中的任何材料制成，或者由足以傳導(dǎo)電流以用于感測目的的任何材料制成。微結(jié)構(gòu)元件34、36、38可以被選擇作為引線22，以增加傳感器裝置14的靈敏度，和/或精確定位形變。在多種變型中，引線22可以放置在非傳導(dǎo)層16和傳導(dǎo)層32之間的表面30、31處，如圖8所示。在多種變型中，引線22可以嵌入在非傳導(dǎo)層16中，但是仍然與傳導(dǎo)層18電連通，如圖9所示。在這種情況下，引線22可以鄰近表面32，并且可以優(yōu)選地與傳導(dǎo)層18接觸，或者可以以其他方式與其電耦合。如在圖10所示的多種變型中，引線可以施加到非傳導(dǎo)層16的表面31，或者可以如圖9所示嵌入其中，并且可以省略傳導(dǎo)層。在這種情況下，非傳導(dǎo)層16上或中的微結(jié)構(gòu)34、36、38的存在可以通過測量引線22之間的間隙上的電容的變化來支持監(jiān)測。微線方案可以支持傳導(dǎo)層18的排除，但是嵌入在非傳導(dǎo)層16中可能導(dǎo)致較小的靈敏度。微結(jié)構(gòu)34、36、38可以被提供為線性線、非線性線、管或施加到非傳導(dǎo)層16或傳導(dǎo)層18的表面或嵌入非傳導(dǎo)層16或傳導(dǎo)層18的其他結(jié)構(gòu)。在圖7至圖11的任何變型中，引線22可以是諸如圖1和圖3所示的導(dǎo)體。在多種變型中，微結(jié)構(gòu)34、36、38可以形成在編織網(wǎng)中，從而產(chǎn)生如圖11(為了清楚起見在應(yīng)用之前示出)所示的矩陣，或者可以以其他方式分布在或穿插在傳導(dǎo)層18中。在多種變型中，微結(jié)構(gòu)34、36、38可以以指定間隔設(shè)計的方式對準，或者可以在形成矩陣時隨機布置。應(yīng)當(dāng)理解，傳感器裝置14的物理布局和尺寸可以以適合于需要監(jiān)測的應(yīng)用的任何形狀提供。例如，傳感器裝置14可以與配合襯底的形狀匹配，可以是圓柱形的，可以是線狀形狀的，可以是圓形的，可以是球形的，可以是不規(guī)則形狀的，或者可以是其他形狀的。

再次參考圖3，在多種變型中，daq24或ecm25可以根據(jù)存儲的指令和/或數(shù)據(jù)接收和處理來自至少一個傳感器裝置14的輸入，通過至少一種計算確定變量，并將輸出信號發(fā)送到各種接收器。數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24或電子控制模塊(ecm)25可以包括例如電路、電子電路或芯片和/或計算機。在描述計算機的變體中，數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24或電子控制模塊(ecm)25通?？梢园ㄒ粋€或多個處理器，或可耦合到處理器的存儲器存儲單元，以及將處理器電耦合到一個或多個其他裝置的一個或多個接口，包括數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24或電子控制模塊(ecm)25中的另一個的至少一個，或耦合到至少一個傳感器裝置14，或者耦合到車輛的不同部件。處理器和其他動力系統(tǒng)裝置(包括數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24，電子控制模塊(ecm)25中的另一個的至少一個，或至少一個傳感器裝置14)可以通過電源供應(yīng)電力，例如，所產(chǎn)生和分布的電源、電池、其他燃料電池、車輛發(fā)動機、其他車輛功率部件或其他源。處理器可以執(zhí)行提供給傳感器裝置14和方法800、900(圖20和圖21)的功能中的至少一些功能的指令或計算。如本文所使用的，術(shù)語指令可以包括例如控制邏輯、計算機軟件和/或硬件、可編程指令或其他合適的指令。處理器可以包括例如一個或多個微處理器、微控制器、專用集成電路、可編程邏輯器件、場可編程門陣列和/或任何其他合適類型的電子處理器件。

此外，在多種變型中，數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24或電子控制模塊(ecm)25可以被配置為提供對由數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24或電子控制模塊(ecm)25中的另一個的至少一個接收的或加載到其的、或至少一個傳感器裝置14或車輛的不同部件等的數(shù)據(jù)、處理器可執(zhí)行的指令或計算的存儲。數(shù)據(jù)、計算和/或指令可以被存儲為例如查找表、公式、算法、地圖、模型和/或任何其他合適的格式。存儲器可以包括例如隨機存取存貯器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦可編程只讀存儲器(eprom)和/或任何其他合適類型的存儲制品和/或器件。

在多種變型中，接口可以包括例如模擬/數(shù)字或數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)節(jié)器、放大器、濾波器、其他電子器件或軟件模塊和/或任何其他合適的接口。接口可以符合例如rs-232、并行、小型計算機系統(tǒng)接口、通用串行總線、can、most、lin、flexray和/或任何其他合適的協(xié)議。接口可以包括電路、軟件、硬件或任何其他器件，來輔助或使能數(shù)據(jù)采集模塊(daq)24或電子控制模塊(ecm)25與其他裝置通信。

在如圖12所示的多種變型中，傳導(dǎo)層18可以被施加到小于非傳導(dǎo)層16的整個表面31。傳導(dǎo)層18可以以條、幾何形狀、圖案、隨機位置或其他形狀施加，以留下表面31的暴露區(qū)域。例如，如圖12所示，傳導(dǎo)層18可以以貼片施加，例如貼片41-44，使得諸如表面31上的間隙或區(qū)域46-49的區(qū)域可以被暴露。表面31的暴露可以增加非傳導(dǎo)層對暴露于被監(jiān)測的化合物的響應(yīng)。引線22可以施加在貼片41-44上并且可以沿著區(qū)域46-49中的表面31通過。引線可以通過連接器51、52與電源50連接。daq24可以控制和監(jiān)測傳感器裝置，可以從引線22收集信息，可以將信息記錄為數(shù)據(jù)，并且可以與ecm25通信。可以通過有線連接或無線接口53實現(xiàn)通信。

在多種變型中，諸如pvc或低密度pe(如圖11所示)的半透層19可以應(yīng)用于傳感器裝置14，和/或傳導(dǎo)層可以由半透材料形成，例如碳或石墨，在每種情況下，可以選擇材料以允許所選化合物通過和/或抑制所選化合物的通過。例如，為傳導(dǎo)層18選擇的膜中的孔徑可以大于作為待監(jiān)測的目標的最大分子直徑，并且可以在與氣體分子的平均自由程相同的尺寸上。這可以允許通過分子量分離到達非傳導(dǎo)層16的物質(zhì)，使得通過傳導(dǎo)層18的擴散速率與分子量的平方根成反比。如果孔徑小于擴散氣體分子的平均自由程并且氣體的密度低，則氣體分子與孔壁的碰撞相比彼此之間的碰撞更頻繁。這種克努森流動或克努森擴散過程，并且當(dāng)監(jiān)測的化合物具有相對大的分子以通過100至300?？讖降膫鲗?dǎo)層18時可以選擇。對于中等尺寸的分子，可以為傳導(dǎo)層18選擇在40至100埃范圍內(nèi)的孔徑，其中所監(jiān)測的化合物可以凝聚到這些孔中并通過開爾文凝聚擴散以到達非傳導(dǎo)層16。可選擇用于傳導(dǎo)層18或涂層的材料用于分子篩滲透，其可與孔徑尺寸一起使用，使得具有較小分子的監(jiān)測化合物在排除了的較大分子情況下能擴散到孔中以到達非傳導(dǎo)層16。通過選擇用于半透性涂層或傳導(dǎo)層18的材料，非傳導(dǎo)層可以被定制為通過分子尺寸響應(yīng)于被監(jiān)測的化合物。

在多種變型中，可使用傳感器陣列。例如，陣列可以包括具有設(shè)置在非傳導(dǎo)層16的象限中的選擇的不同非導(dǎo)電聚合物的傳感器裝置54。例如，如圖13所示，象限55-58可以由上面列出的用于非傳導(dǎo)層16的任何聚合材料構(gòu)成。每個象限55-58可以由那些聚合物材料中的不同的一種構(gòu)成。可以根據(jù)它們對所選的用于監(jiān)測目的感興趣的化合物的響應(yīng)來選擇每種選取的聚合物材料。象限55-58可以具有用于收集信息的單獨的引線22。非傳導(dǎo)層16可以涂覆有傳導(dǎo)層18。在多種變型中，象限55-58可以被提供成不連接在一起的單獨的傳感器裝置，使得它們可以被分散到不同的監(jiān)測點。由于選擇不同響應(yīng)的不同聚合物的能力，提供具有不同聚合物的多個傳感器象限或裝置作為非傳導(dǎo)層16，增強了監(jiān)測不同化合物和/或區(qū)分化合物的能力。在voc監(jiān)測中，陣列中的傳感器裝置14可以沒有下面的襯底，以便增加分析物的吸收表面積和/或最大化對所監(jiān)測的化合物的靈敏度。在其他變型中，傳感器裝置14的陣列可如圖14所示進行配置。傳感器陣列57可以包括多個這樣的裝置以改善所監(jiān)測的化合物之間的區(qū)別能力。例如，感測裝置101-120可以布置在支撐襯底121上以提供空氣質(zhì)量指數(shù)。該指數(shù)例如可以根據(jù)監(jiān)測的目的以任何數(shù)量的方式分類?？梢曰诖嬖诘膙oc的類型和數(shù)量來定義類別。通過為傳感器裝置101-121的每個非傳導(dǎo)層16選擇特定的聚合物，可以包括對不同的被監(jiān)測化合物具有親和性的傳感器。通過基于其對某些化合物的親和力選擇用于非傳導(dǎo)層16的聚合物，可以辨別對陣列提供刺激的化合物的類型。每個感測裝置101-120可以在傳導(dǎo)層18上具有獨立的一對引線22，用于單獨地監(jiān)測每個非傳導(dǎo)層16。陣列的分析可涉及導(dǎo)致傳感器裝置101-120的電阻變化的n個電阻讀數(shù)，其中傳感器裝置101-120的相對電阻的變化可以是刺激的診斷指示，例如voc的存在、變形、應(yīng)變等等?？梢允褂门c在飽和時傳感器裝置中達到完全電阻變化相關(guān)的被監(jiān)測化合物的蒸汽壓數(shù)據(jù)來進一步區(qū)分分析物的復(fù)雜混合物。

圖15示出了傳感器裝置14對注入到100ml容器中的0.5微升二甲苯的時間的函數(shù)的響應(yīng)曲線60以及在相同體積中注入5微升丙酮的響應(yīng)曲線62。兩種voc的分析物濃度相同，并且變化的響應(yīng)是由于非傳導(dǎo)層16和分析物之間親和力的不同?？v軸表示以千歐表示的電阻，橫軸表示以秒為單位的時間。一起繪制的跡線示出傳感器裝置14對兩種分析物的幅度和時間響應(yīng)的差異。在每種情況下，在點64處引入分析物。如所示出的，盡管相對于二甲苯引入十倍大的樣品體積，但丙酮在電阻大小方面具有低得多的響應(yīng)。上升時間，定義為達到飽和電阻響應(yīng)的一半所需的時間，與二甲苯相比，丙酮短得多。影響升高的因素可能是分析物擴散到聚合物非傳導(dǎo)層16中的速率。其他因素可包括分析物的蒸汽壓力和擴散系數(shù)，其可影響到傳感器裝置14的傳輸速率。由于擴散到聚合物中會影響上升時間，因此可以使用監(jiān)測、測量和處理上升時間來區(qū)分voc分析物。對于曲線62的快速上升部分，響應(yīng)可以由下式表示：m(t)/m(∞)＝2(dt/πl(wèi)2)^0.5，其中m(t)和m(∞)分別是通過非傳導(dǎo)層16在時間t的質(zhì)量吸收和平衡質(zhì)量吸收。l是非傳導(dǎo)層的厚度，且d是擴散系數(shù)。對于不同分子量的分析物，可以監(jiān)測和確定分析物擴散到非傳導(dǎo)層16中的響應(yīng)上升時間。這可以包括確定在64處的基線和峰值63之間的上升時間，并且可以包括確定峰值63的大小以確定基于其分子量感測的voc的類型。圖15示出了在峰處達到完全飽和所需的時間與分析物的蒸汽壓之間的相關(guān)性，具有蒸汽壓為30kpa的丙酮的曲線62和具有蒸汽壓為2.0kpa的二甲苯的曲線60。

參考圖16，如曲線73和75所示的示出了傳感器裝置14對兩個不同的四氫呋喃(thf)注射體積的響應(yīng)?？v軸表示以千歐為單位的電阻，橫軸表示以秒為單位的時間。對于曲線75，注入體積更大，導(dǎo)致來自1.0微升注射的近似蒸汽濃度為2900ppm，而曲線73導(dǎo)致來自0.4微升注射的近似蒸汽濃度為1160ppm。被證明響應(yīng)與注射的分析物的量相關(guān)或成比例。因此，從傳感器裝置14收集的數(shù)據(jù)可能與傳感器裝置14周圍環(huán)境中的voc分析物的濃度相關(guān)。圖17顯示了三種分析物的相關(guān)/比例響應(yīng)。電阻在縱軸上繪制為由(測量的電阻r在初始電阻r-1上)乘以100確定的百分比。份每百萬份單位的蒸汽濃度繪制在橫軸上。曲線76示出了傳感器裝置14對二甲苯增加的濃度的響應(yīng)，并且示出了與濃度增加相關(guān)的增加的電阻變化。曲線77示出了傳感器裝置14對丙酮增加的濃度的響應(yīng)，并且示出了與濃度增加相關(guān)的增加的電阻變化，但相較二甲苯具有較小的斜率。曲線78示出了傳感器裝置14對戊烷增加的濃度的響應(yīng)，并且示出了與濃度增加相關(guān)的增加的電阻變化，但相較丙酮也具有較小的斜率。

參考圖18，電阻在縱軸上繪制，為測量電阻(r測量)和初始電阻(r初始)的比例，以毫秒為單位的時間在橫軸上繪制。將不同體積的丙酮注入到包含感測裝置14的氬氣環(huán)境中，環(huán)境經(jīng)歷1150cc/分鐘的流量。曲線79示出了在注入0.2微升丙酮之后傳感器裝置14的響應(yīng)。曲線80示出了在注入1.0微升丙酮之后傳感器裝置14的響應(yīng)。曲線81示出了在注入2.0微升丙酮之后傳感器裝置14的響應(yīng)。曲線82示出了在注入5.0微升丙酮之后傳感器裝置14的響應(yīng)。曲線79-82中的每一個示出了傳感器裝置14在注入點83之后的快速響應(yīng)。曲線79-82中的每一個還示出了當(dāng)化合物從非傳導(dǎo)層16解吸時傳感器裝置14的恢復(fù)。在圖19中，曲線65還示出了傳感器裝置14對分析物的引入的快速響應(yīng)69、70，以及傳感器裝置14對附近的基線74的快速恢復(fù)71、72。結(jié)果，傳感器裝置14可以用于檢測voc增加的濃度，并且ecm25可以被編程為以不同的方式響應(yīng)不同的濃度。一旦voc濃度降低，對于持續(xù)監(jiān)測傳感器裝置的響應(yīng)反轉(zhuǎn)以進行。

在多種變型中，該方法或其部分可以在計算機程序產(chǎn)品中實現(xiàn)，所述計算機程序產(chǎn)品包括在計算機可讀介質(zhì)上承載的指令或計算，以供一個或多個處理器使用，以實現(xiàn)一個或多個方法步驟或指令。計算機程序產(chǎn)品可以包括由源代碼、目標代碼、可執(zhí)行代碼或其他格式的程序指令組成的一個或多個軟件程序；一個或多個固件程序；或硬件描述語言(hdl)文件；和任何數(shù)據(jù)相關(guān)程序。數(shù)據(jù)可以包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、查詢表、或任何其他合適格式的數(shù)據(jù)程序指令可包括程序模塊、例程、程序、對象、組件和/或類似物。計算機程序可以在一個處理器上執(zhí)行或可以在彼此通信的多個處理器上執(zhí)行。

在多種變型中，程序可以在計算機可讀介質(zhì)上實現(xiàn)，計算機可讀介質(zhì)可以包括一個或多個存儲裝置、制造品或類似物。示例性的計算機可讀介質(zhì)包括計算機系統(tǒng)存儲器，例如：ram(隨機存取存儲器)、rom(只讀存儲器)；半導(dǎo)體存儲器，例如：eprom(可擦除、可編程rom)、eeprom(電可擦除、可編程rom)、閃存；磁盤或光盤或磁帶；和/或類似物。計算機可讀介質(zhì)還可以包括例如當(dāng)數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)或另一通信連接(有線、無線或其組合)傳送或提供時的計算機到計算機的連接。上述實例的任何組合也包括在計算機可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。因此應(yīng)當(dāng)理解，該方法可以至少部分地由能夠執(zhí)行與所公開的方法的一個或多個步驟相對應(yīng)的指令的任何電子制品和/或裝置來執(zhí)行。

在多種變型中，如在圖20中示出的，示出了方法800。在多種變型中，方法800可以包括提供襯底的步驟802。方法800還包括提供非傳導(dǎo)層16并且用非傳導(dǎo)層16覆蓋襯底，或者將非傳導(dǎo)層安裝在襯底上的步驟804。方法800還可以包括提供傳導(dǎo)層18和用傳導(dǎo)層18覆蓋非傳導(dǎo)層16以形成傳感器裝置14的步驟806，傳感器裝置14被構(gòu)造和布置成測量或監(jiān)測襯底或非傳導(dǎo)層16周圍環(huán)境的至少一個變量。在多種變型中，如在圖21中示出的，示出了方法900。方法900可以包括提供襯底的步驟902。方法900還可以包括提供電耦合到襯底的傳感器器件14的步驟904，襯底包括非傳導(dǎo)層16和覆蓋非傳導(dǎo)層16的傳導(dǎo)層18，傳感器器件14被構(gòu)造和布置成測量或監(jiān)測包括溫度、壓力、揮發(fā)性有機化合物濃度、電荷狀態(tài)或襯底的健康狀態(tài)至少一個中的至少一個變量。方法900還包括步驟906，其確定非傳導(dǎo)層16或襯底的變形或傳導(dǎo)層18的電阻的變化中的至少一個，以基于至少一個計算對至少一個變量提供測量或監(jiān)測。

在如圖22輔助所示的多種變型中，方法950可以包括提供非傳導(dǎo)層16的步驟952。在多種變型中，在步驟952中非傳導(dǎo)層16可以被提供為由一種非導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的一個連續(xù)結(jié)構(gòu)。在多種變型中，在步驟952中非傳導(dǎo)層16可以被提供為由多個不同的非導(dǎo)電聚合物組成的一個連續(xù)結(jié)構(gòu)，例如在象限55-58中。在多種變型中，在步驟952中非傳導(dǎo)層16可以被提供為單獨結(jié)構(gòu)的陣列，每個結(jié)構(gòu)由一個非導(dǎo)電聚合物構(gòu)成，或者每個結(jié)構(gòu)由一個或多個不同的非導(dǎo)電聚合物構(gòu)成。在步驟952的多種變型中，具有疏水性的聚合物可以用于非傳導(dǎo)層16，用作區(qū)分濕度和voc存在的方法。方法950可以包括提供傳導(dǎo)層18的步驟954，傳導(dǎo)層18可以覆蓋在非傳導(dǎo)層16上，或者可以以其他方式與非傳導(dǎo)層16接觸。在步驟954中，傳導(dǎo)層18可以被構(gòu)造和布置成測量或監(jiān)測非傳導(dǎo)層16中的至少一個變量。在步驟954的多種變型中，傳導(dǎo)層18可以覆蓋非傳導(dǎo)層16的表面31，基本上完全或者可完全覆蓋表面31。在多種變型中，在步驟954中傳導(dǎo)層18可以僅提供在表面31的一部分上。例如，可以施加傳導(dǎo)層18，使得區(qū)域46-49可以是傳導(dǎo)層18的區(qū)域之間的表面31上的未覆蓋的空間，例如通過施加貼片41-44。方法950可以包括提供多個引線22以支持監(jiān)測傳感器裝置14的至少一個變量的步驟956。在多種變型中，在步驟956中引線可以連接到電源50。在步驟956的多種變型中，引線22可以形成在電層18上或覆蓋傳導(dǎo)層18。在多種變型中，在步驟956中引線可以提供成不同間隔對。在多種變型中，在步驟956中，引線22可以位于傳導(dǎo)層18和非傳導(dǎo)層16之間。在多種變型中，在步驟956中，引線22可以形成在非傳導(dǎo)層16上或者覆蓋非傳導(dǎo)層16。在步驟956的多種變型中，引線22可以嵌入在非傳導(dǎo)層16或傳導(dǎo)層18中。在步驟956中多種變型中，嵌入在非傳導(dǎo)層16中的引線22可與電層18接觸。在步驟956的多種變型中，引線22可以形成為間隔排列的單獨引線。在多種變型中，在步驟956中，引線22可以形成為網(wǎng)格。在步驟956的多種變型中，引線22可以根據(jù)圖案或隨機形成為分布式結(jié)構(gòu)。方法950可以包括提供監(jiān)測非傳導(dǎo)層16的響應(yīng)的機制的步驟958，其可以包括提供daq24。在步驟958的多種變型中，daq24可以與引線22連接以收集信息。在步驟958的多種變型中，導(dǎo)線22可以直接連接到ecm25以收集信息。在步驟958的多種變型中，daq可以通過無線連接與ecm25通信。在步驟958的多種變型中，daq24可以監(jiān)測-對引線22之間的電阻或阻抗變化。方法950還可以包括步驟960，其通過監(jiān)測引線22之間的電阻變化來確定非傳導(dǎo)層16的變形，以提供對感測裝置14周圍環(huán)境中的voc的測量或監(jiān)測。在多種變型中，步驟960可以包括例如通過將電阻變化的幅度和/或速率與不同類型的voc的已知電阻變化比較來確定所感測的voc的類型，不同類型的voc的已知電阻變化例如通過查找表參考。在多種變型中，步驟960可以包括例如通過將電阻變化的幅度與不同類型的voc的已知電阻變化比較來確定所感測的voc的類型，不同類型的voc的已知電阻變化例如通過查找表參考。在多種變型中，步驟960可以包括監(jiān)測操作或環(huán)境中的變化，其中該變化導(dǎo)致額外的voc的產(chǎn)生或釋放。例如，變化的量的分析物的正常存在可伴隨指示異常事件的變化率。在多種變型中，步驟960可以包括確定在64處的基線和峰值63之間的上升時間，并且可以包括確定峰值63的幅度以基于其分子量確定所感測的voc的類型。

再次參考圖3，在多種變型中，傳感器裝置14的非傳導(dǎo)層16和/或傳導(dǎo)層18可用于作為ptc熱電偶操作，以測量可固定傳感器裝置14的襯底的溫度或可通過至少一次計算測量緊鄰傳感器裝置14的區(qū)域的溫度。在多種變型中，傳感器裝置14可以覆蓋可以安裝其的襯底的整體，并且可以用作互連傳感器裝置14的網(wǎng)格狀系統(tǒng)，以提供輸入來確定多個位置處的變量，從而提供通過至少一個計算的局部和總變量(包括但不限于溫度、壓力或揮發(fā)性有機化合物濃度)測量和監(jiān)測。在多種變型中，將多個傳感器裝置14設(shè)置在襯底上或緊鄰襯底上的各個位置上可以去耦合襯底和/或非傳導(dǎo)層16的變形測量，以提供對與片上系統(tǒng)(soc)相關(guān)的變形或與voc的存在相關(guān)的健康狀態(tài)(soh)對變形更精確的測量和監(jiān)測。在多種變型中，這可以允許傳感器裝置14或多個傳感器裝置14測量相對于襯底的voc的存在，與充電狀態(tài)或襯底的健康測量狀態(tài)無關(guān)。在多種變型中，將多個傳感器裝置14設(shè)置在襯底或緊鄰襯底的各個位置上可以去耦合襯底和/或非傳導(dǎo)層16的變形測量，以提供對與soc相關(guān)的變形或與溫度或壓力相關(guān)的soh對變形更精確的測量和監(jiān)測。在多種變型中，溫度或壓力可以通過經(jīng)由計算襯底和/或非傳導(dǎo)層16的變形測量來指示，并且可以通過使用正溫度系數(shù)(ptc)熱電偶獨立于soc或soh測量來測量。

如上所述，傳感器裝置14可以具有多個優(yōu)點，包括因為聚合物對周圍環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)性通過包括傳導(dǎo)層18與換能機構(gòu)解耦的傳感器元件優(yōu)異的長期穩(wěn)定性、更快的響應(yīng)、以及因為傳導(dǎo)的信號不依賴于聚合物和分析物之間的化學(xué)反應(yīng)的較高的可逆性。使用非傳導(dǎo)層16支持性能，而不需要將傳感器裝置14與水和氧屏蔽，因為聚合物暴露于它們隨著時間的推移不會降解。傳感器裝置14可以用于通過具有傳導(dǎo)層18的聚合物非傳導(dǎo)層16的分析物檢測、識別、分類和/或跟蹤，傳導(dǎo)層18可以作為涂層提供在非傳導(dǎo)層16上。電阻或阻抗變化可用于分析物檢測和分類。用于類似分析物的窄帶的檢測、識別、分類和/或跟蹤的信號處理。對特定分析物的調(diào)諧靈敏度可以通過改變非傳導(dǎo)層16的組成來實現(xiàn)。例如，可以使用pmma，由于其對極性化合物的敏感性，而可以使用pe或pp，由于它們對非極性物質(zhì)的敏感性。對單個分析物具有獨特響應(yīng)的傳感器陣列可用于分類。本文所述的產(chǎn)品和方法的用途的實例可以包括食品質(zhì)量檢查、藥物加工、化學(xué)合成、飲料加工、用于健康目的的監(jiān)測、化妝品生產(chǎn)，制造廠監(jiān)測、車輛內(nèi)部空氣質(zhì)量監(jiān)測、住宅空氣評估、車輛棚測試、或需要監(jiān)測、檢測、鑒定、分類和/或跟蹤分析物的任何應(yīng)用。具體用途可以包括采用具有不同聚合物組成作為非傳導(dǎo)層的多個檢測器的陣列，以區(qū)分車輛中粘合劑或聚合物組件、或在車輛密封外殼蒸發(fā)測定(shed)、測試期間燃料或油源的排放。另一種用途可以涉及通過評估由焊接過程產(chǎn)生的氣體來診斷焊接尖端，其中耗盡的焊接尖端釋放的voc不同于非耗盡焊接尖端。

對變型的以下描述僅僅是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的部件、元件、動作、產(chǎn)品和方法的示例性說明，并且不以任何方式意圖通過具體公開或未明確闡述的內(nèi)容來限制這種范圍。本文所述的部件、元件、動作、產(chǎn)品和方法可以不同于本文中明確描述的進行組合和重新布置，并且被認為仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

變型1可以涉及可包括聚合物的非傳導(dǎo)層的用于感測的產(chǎn)品，所述聚合物的非傳導(dǎo)層可以為來自所選分析物或選定分析物組之一的刺激的響應(yīng)性來選擇。非傳導(dǎo)層可以是電流不導(dǎo)電的。傳導(dǎo)層可以與非傳導(dǎo)層相接觸并且可以是電流導(dǎo)電的。引線可給該傳導(dǎo)層提供電流?？梢蕴峁┭b置以響應(yīng)于刺激來檢測傳導(dǎo)層的至少一個屬性。

變型2可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，其中傳導(dǎo)層可以與非傳導(dǎo)層的表面接觸，并且可以僅覆蓋表面的一部分，使得表面的區(qū)域可以直接暴露于刺激。

變型3可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，其中非傳導(dǎo)層可以由對刺激具有不同響應(yīng)的不同聚合物的區(qū)域組成。

變型4可以包括根據(jù)變型3的產(chǎn)品，其中該區(qū)域可以是一個接續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。

變型5可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，其中引線可以包括至少第一對引線和第二對引線。第一對引線可以以第一距離彼此間隔開。第二對引線可以以大于第一距離的第二距離彼此間隔開，使得第一和第二對引線對刺激傳遞不同的響應(yīng)。

變型6可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，其中該裝置可以包括可與引線通信以收集關(guān)于對刺激響應(yīng)的信息的數(shù)據(jù)采集模塊。

變型7可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，其中引線可以施加到傳導(dǎo)層。

變型8可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，其中引線可以設(shè)置在傳導(dǎo)層和非傳導(dǎo)層之間。

變型9可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，其中引線可以是多個間隔開的引線。

變型10可以包括根據(jù)變型1的產(chǎn)品，并且可以包括覆蓋非傳導(dǎo)層或傳導(dǎo)層中的一個的半透性層。半透性層可以具有被選擇為通過選擇的分析物或選擇的分析物組的孔徑。

變型11可包括對分析物的暴露監(jiān)測的方法。感測裝置可提供有非傳導(dǎo)層?？梢蕴峁┮€結(jié)構(gòu)以將電流施加到感測裝置的表現(xiàn)出與電流反向的區(qū)域。該反向可響應(yīng)于非傳導(dǎo)層對分析物的暴露而變化。

變型12可以包括根據(jù)變型11的方法，并且可以包括提供用于監(jiān)測與電流反向的變化的裝置。該變化可被處理?？梢源_定反向的變化率?？梢源_定反向的變化幅度?？梢员容^變化率和變化的幅度以對分析物分類。

變型13可以包括根據(jù)變型11的方法，并且可以包括提供不傳導(dǎo)電流的聚合物的非傳導(dǎo)層?？蓪鲗?dǎo)層施加到非傳導(dǎo)層，傳導(dǎo)層傳導(dǎo)電流。

變型14可包括根據(jù)變型11的方法，并且可包括提供與傳導(dǎo)層電耦合的引線結(jié)構(gòu)。在傳導(dǎo)層種提供區(qū)域。非傳導(dǎo)層對暴露于分析物的響應(yīng)可以通過評估反向的變化來測量。

變型15可以包括根據(jù)變型14的方法，并且可以包括允許非傳導(dǎo)層對暴露于分析物的響應(yīng)而膨脹，使得作為膨脹的結(jié)果，區(qū)域中的反向改變。

變型16可以包括根據(jù)變型11的方法，并且可以包括提供為選擇對分析物的暴露具有不同響應(yīng)的不同聚合物的陣列的非傳導(dǎo)層。

變型17可以包括根據(jù)變型11的方法，并且可以包括提供覆蓋非傳導(dǎo)層的表面的傳導(dǎo)層，其中非傳導(dǎo)層具有暴露并且未被傳導(dǎo)層覆蓋的表面區(qū)域，以調(diào)節(jié)感測裝置對分析物的靈敏度。

變型18可以包括根據(jù)變型11的方法，并且可以包括通過提供氟化聚合物的非傳導(dǎo)層來辨別分析物和水蒸汽。

變型19可以包括根據(jù)變型11的方法，并且可以包括通過將反向變化的幅度和速率與不同類型的分析物的已知反向變化進行比較來對分析物進行分類。

變型20可以包括根據(jù)變型11的方法，并且可以包括通過確定反向變化的幅度來量化分析物的濃度，并且將該幅度與分析物的不同濃度的變化的已知幅度進行比較。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)對選擇的變型的上述描述本質(zhì)上僅是說明性的，因此，其變型或變體不應(yīng)被視為偏離本發(fā)明的精神和范圍。