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基于PDMS的柔性压阻式传感器的研究进展 被引量:2
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作者 黄志勇 李红强 +2 位作者 陈保登 赖学军 曾幸荣 《有机硅材料》 CAS 2024年第1期66-75,共10页
近年来,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主体材料的柔性压阻式传感器的发展十分迅速,在人体运动及健康监测、电子皮肤、智能机器人等领域中具有广阔的应用前景。本文首先介绍了柔性压阻式传感器的传感机理及主要性能指标,然后重点综述了基于P... 近年来,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主体材料的柔性压阻式传感器的发展十分迅速,在人体运动及健康监测、电子皮肤、智能机器人等领域中具有广阔的应用前景。本文首先介绍了柔性压阻式传感器的传感机理及主要性能指标,然后重点综述了基于PDMS的柔性压阻式传感器的研究进展,特别是在PDMS与不同导电填料结合制备传感器以及微结构构建两个方面进行了详细阐述,最后指出了当前该领域存在的一些问题,并对其发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 柔性压阻式传感器 聚二甲基硅氧烷 导电填料 微结构
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基于导电聚合物柔性压阻式应变传感器的应用研究 被引量:1
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作者 刘亚飞 冯辉霞 +2 位作者 李聪聪 陈娜丽 谭琳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期230-234,共5页
相比于其他传统的传感器,导电聚合物的柔性压阻式应变传感器具有拉伸性、高可逆性和稳定性,从而被广泛应用于智能系统和生物医学领域等。探讨了导电聚合物复合材料的导电网络理论,以及常用的导电填料,同时介绍了柔性压阻式应变传感器的... 相比于其他传统的传感器,导电聚合物的柔性压阻式应变传感器具有拉伸性、高可逆性和稳定性,从而被广泛应用于智能系统和生物医学领域等。探讨了导电聚合物复合材料的导电网络理论,以及常用的导电填料,同时介绍了柔性压阻式应变传感器的导电复合材料在智能设备和生物医学领域中的应用,并对这种复合材料的发展作出了展望。 展开更多
关键词 导电聚合物 柔性压阻式传感器 导电网络 导电填料 智能领域
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柔性压阻式压力传感器的制备与性能优化 被引量:8
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作者 汪康 何壮 喻研 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期781-793,共13页
柔性压力传感器由于具有人体组织一样的柔软性在健康监测、电子皮肤和人机交互等领域扮演重要角色,21世纪物联网技术和人工智能的飞速发展带动了柔性压力传感器的应用热潮,其中柔性压阻式压力传感器因具有结构简单、易于制备、成本低的... 柔性压力传感器由于具有人体组织一样的柔软性在健康监测、电子皮肤和人机交互等领域扮演重要角色,21世纪物联网技术和人工智能的飞速发展带动了柔性压力传感器的应用热潮,其中柔性压阻式压力传感器因具有结构简单、易于制备、成本低的优点而被广泛使用。为了使柔性压阻式压力传感器能够应用于不同区间下的压力检测,科研人员通过材料选择和结构设计不断优化传感器的性能。本文从材料选择、制备方法和性能优化几个方面综述了近几年柔性压阻式压力传感器的发展动态,并从实际应用的角度出发对未来传感器的发展方向作出展望。 展开更多
关键词 柔性传感器 制备 综述 性能优化 展望
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柔性压阻式压力传感器应用与展望 被引量:4
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作者 汪康 喻研 《功能材料与器件学报》 CAS 2022年第1期68-78,共11页
柔性压阻式压力传感器具备机械灵活性、可穿戴、制备成本低的优点,同时可以通过结构设计优化传感器灵敏度,这些特性使其在健康检测、机器人触觉感知以及形状识别上具有重要应用价值。然而传感器在实际应用时仍面临着能源驱动、环境干扰... 柔性压阻式压力传感器具备机械灵活性、可穿戴、制备成本低的优点,同时可以通过结构设计优化传感器灵敏度,这些特性使其在健康检测、机器人触觉感知以及形状识别上具有重要应用价值。然而传感器在实际应用时仍面临着能源驱动、环境干扰、重复性使用等问题,围绕着这些方向科研人员已经开展了许多工作并取得一些创新性研究成果。相比于结构设计不断刷新传感器灵敏度上限而言,提升传感器综合性能接轨实际应用是未来的发展趋势。本文综述了柔性压阻式压力传感器在生活中的常见应用,针对应用时存在的问题对未来的发展方向做出展望,并介绍了近几年相关工作的进展。 展开更多
关键词 柔性传感器 应用 展望
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基于热压印—半固化法制备V-cut结构柔性电阻式压力传感器 被引量:1
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作者 朱皓哲 黄尧 +5 位作者 赵中里 孙靖尧 高小龙 吴大鸣 薛勇杰 李哲 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期150-155,共6页
现代传感器领域中,由于柔性传感器的稳定性较高,量程较广,且具有良好的变形能力等特点,逐渐成为研究的热点,结合柔性传感器应用中提升灵敏度和减小误差值的要求,采用差温热压印方法以及半固化封装工艺,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,内... 现代传感器领域中,由于柔性传感器的稳定性较高,量程较广,且具有良好的变形能力等特点,逐渐成为研究的热点,结合柔性传感器应用中提升灵敏度和减小误差值的要求,采用差温热压印方法以及半固化封装工艺,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,内部填充高电导率材料碳纤维(SCF)和碳纳米管(CNT)制备一种新型PDMS/SCF/CNT传感复合材料,并且将其组装成压阻式柔性传感器,设计了利于提升灵敏度的V槽形微结构。同时对比了不同SCF填料浓度对传感器性能的影响。实验表明,不同SCF含量的传感器在压力为0~350 N以内均具有良好的灵敏度,最大值为-3.36Ω/N,以PDMS/4%SCF/1%CNT为原料制备的传感器,重复性误差为7.8%。 展开更多
关键词 差温热 半固化法 柔性传感器 聚二甲基硅氧烷 微结构 灵敏度
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柔性压阻式压力传感器的研究进展 被引量:31
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作者 李凤超 孔振 +2 位作者 吴锦华 纪欣宜 梁嘉杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期33-50,共18页
柔性压阻式压力传感器作为柔性压力传感器的重要分支,具有结构简单、灵敏度高、工作范围大、响应速度快及稳定性高等特点,在人类运动行为探测、健康监测、仿生电子皮肤开发及人机交互等领域均具有潜在发展需求.但是截至目前,如何同时实... 柔性压阻式压力传感器作为柔性压力传感器的重要分支,具有结构简单、灵敏度高、工作范围大、响应速度快及稳定性高等特点,在人类运动行为探测、健康监测、仿生电子皮肤开发及人机交互等领域均具有潜在发展需求.但是截至目前,如何同时实现低成本、高性能、低能耗和自驱动仍旧是柔性压阻式压力传感器未来所面临的挑战,而新型传感机制的开发、新型功能化纳米材料的融合及柔性器件的新型制备工艺将是未来发展的方向.本文综述了近年来柔性压阻式压力传感器的研究进展,从传感机制出发,对柔性压阻式压力传感器的活性层材料种类和微结构设计类型进行了总结,最后对其未来的潜在应用进行了展望. 展开更多
关键词 柔性传感器 传感原理 传感应用
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压阻式柔性压力传感器阵列信号采集系统设计 被引量:10
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作者 周瑞 李时维 +1 位作者 李绍成 郭晓磊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第9期104-107,共4页
针对触觉传感检测的实际需求,基于STM32单片机,采用分档分压与恒流源相结合的方法设计了一种压阻式柔性压力传感器阵列信号采集系统;基于串口通信技术设计了计算机信号读取与分析系统。设计开发的系统可以实现传感器阵列信号的实时采集... 针对触觉传感检测的实际需求,基于STM32单片机,采用分档分压与恒流源相结合的方法设计了一种压阻式柔性压力传感器阵列信号采集系统;基于串口通信技术设计了计算机信号读取与分析系统。设计开发的系统可以实现传感器阵列信号的实时采集、分析和存储,系统稳定性较好。采用标准电阻对研制的信号采集系统进行了性能检验,系统测量阻值与标准阻值的误差在1%以内,表明设计的信号采集系统满足压阻式柔性压力传感器阵列的检测需求。 展开更多
关键词 柔性传感器阵列 STM32单片机 信号采集
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导丝头端柔性压力传感器设计及灵敏度分析
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作者 张立品 彭瀚旻 唐雄峰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1196-1200,1250,1251,共7页
为了感知血管介入手术时导丝头端与血管壁的接触力大小,通过分析导电复合高分子材料的传感机理,研制了一种以羧基化单壁碳纳米管(carboxylated single-walled carbon nanotubes,简称COOH-SWCNTs)为导电填料的压阻式柔性压力传感器,安装... 为了感知血管介入手术时导丝头端与血管壁的接触力大小,通过分析导电复合高分子材料的传感机理,研制了一种以羧基化单壁碳纳米管(carboxylated single-walled carbon nanotubes,简称COOH-SWCNTs)为导电填料的压阻式柔性压力传感器,安装在导丝头端,其外径为1.8 mm,长度为5 mm,具有尺寸小、灵敏度高的优点。首先,通过有限元方法,建立了压阻的灵敏度仿真计算模型;其次,搭建了实验平台测试其灵敏度曲线,对传感器进行标定;最后,建立了血管介入手术过程的仿体模型,测量了导丝介入时头端与血管壁的接触力变化值。仿真计算和实验结果表明:柔性压力传感器的灵敏度为2.05×104Ω/N,量程为1 N,在导丝介入血管的过程中,导丝头端与血管壁的最大接触力不超过0.5 N,能够有效感知血管介入时导丝头端与血管壁动态的接触情况,为血管介入手术机器人的力反馈控制提供了新的方法。 展开更多
关键词 导丝 力感知 柔性传感器 羧基化单壁碳纳米管 血管介入器械
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柔性电子织物的构筑及其压力传感性能 被引量:4
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作者 李港华 王航 +2 位作者 史宝会 曲丽君 田明伟 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期96-102,共7页
针对薄膜基、凝胶基柔性传感器的透气透湿性差、穿着舒适性低等问题,提出一种基于压阻效应的柔性电子织物制备策略,构筑以1+1罗纹导电织物电极层、MXene改性棉织物中间导电层为基础的结构模型,缝纫复合各功能层形成三明治结构柔性电子织... 针对薄膜基、凝胶基柔性传感器的透气透湿性差、穿着舒适性低等问题,提出一种基于压阻效应的柔性电子织物制备策略,构筑以1+1罗纹导电织物电极层、MXene改性棉织物中间导电层为基础的结构模型,缝纫复合各功能层形成三明治结构柔性电子织物,研究其可穿戴舒适性能及传感性能,阐述其未来工业化生产的潜力。结果表明:全纺织基柔性电子织物在低压力范围(0~3 kPa)内的灵敏度约为0.4095 kPa^(-1),具有较好的线性度;2 g砝码可使其电阻变化率超过3%,具有较好的低压监测性能;响应时间小于50 ms,足以用于人体运动信号监测;在8000次施压循环后仍保持稳定的电阻变化,表现出优异的耐久性;此外,兼有较佳的热湿舒适性,其透气率为270.49 mm/s,透湿率为3420 g/(m^(2)·24 h)。柔性电子织物对人体动态信号有优异的识别能力,在运动训练、医疗保健及军事防护等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 全纺织基 柔性压阻式传感器 电子织物 传感性能 MXene
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高灵敏、可穿戴生物质炭基柔性压力传感材料的制备与性能研究
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作者 秦磊 任汝全 +1 位作者 钟演 樊永明 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期75-80,共6页
杜仲残渣(EUR)是杜仲胶提取过程剩余的废弃物,是一种廉价、可再生、环境友好的资源,以其炭化物为导电材料、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性基质,制备了廉价、对人体友好的复合柔性压阻式传感材料,并对材料结构以及压敏性进行了表征,测试了... 杜仲残渣(EUR)是杜仲胶提取过程剩余的废弃物,是一种廉价、可再生、环境友好的资源,以其炭化物为导电材料、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性基质,制备了廉价、对人体友好的复合柔性压阻式传感材料,并对材料结构以及压敏性进行了表征,测试了该压力传感材料从0到14 k Pa的响应特性。结果表明,在0.3 k Pa应力下具有高的灵敏度(142.1 kPa^(-1)),所制备的CEUR/PDMS材料对应力变化响应稳定并具有良好的耐久性;该复合传感材料对手持不同质量烧杯、手机振动以及书写信号具有良好的响应。该复合材料制备工艺简单、成本低、响应性能优异且对人体无害,在可穿戴和监测人体活动等领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 杜仲残渣 聚二甲基硅氧烷(PDMS) 柔性压阻式传感器 环境友好
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聚乳酸基纤维界面对化学聚合聚吡咯压力传感器的影响
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作者 李丽 林烁 +1 位作者 张伟华 刘庆华 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1628-1635,共8页
本文通过静电纺丝法制备出了左旋聚乳酸(PLLA)、PLLA/聚吡咯(PPy)和PLLA/聚环氧乙烷(PEO)纤维膜,然后利用化学聚合法在上述薄膜表面制备导电PPy薄膜,并将上述样品制备成压阻式柔性压力传感器,研究其传感性能。研究发现,通过控制纤维的... 本文通过静电纺丝法制备出了左旋聚乳酸(PLLA)、PLLA/聚吡咯(PPy)和PLLA/聚环氧乙烷(PEO)纤维膜,然后利用化学聚合法在上述薄膜表面制备导电PPy薄膜,并将上述样品制备成压阻式柔性压力传感器,研究其传感性能。研究发现,通过控制纤维的组成成分,可以调控PPy的沉积形貌及电导率,并影响传感器性能。其中,PLLA纤维膜具有强疏水性,PPy膜包覆在纤维四周或纤维间出现结膜现象,与PLLA纤维膜复合效果差,部分纤维表面上不能沉积PPy,四探针法测得其电导率仅为0.002 S/cm。PLLA/PPy纤维膜亲水性较好,可在其纤维周围形成表面光滑、连续致密的PPy膜,PPy与PLLA/PPy纤维膜的复合效果远高于PLLA纤维膜,电导率为0.51 S/cm。PLLA/PEO纤维膜亲水性最强,且PEO溶于水可增加纤维表面的粗糙度,利于吸附吡咯单体进行聚合,生成颗粒状的、连续的PPy膜,电导率为0.62S/cm。这种表面形成的颗粒状微结构提高了形变能力,制备成压阻式柔性压力传感器时的传感性能最优异。 展开更多
关键词 静电纺丝膜 聚吡咯 形貌 电导率 柔性传感器
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一种汽车转向信号灯智能控制设想研究 被引量:1
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作者 周萌 《南方农机》 2021年第5期181-182,共2页
针对当前部分车辆在变道及转向时忘记打开转向开关造成危险的问题,提出根据驾驶员对方向盘的握力点亮相应转向信号灯,并在驾驶员没有刻意点亮转向信号灯而进行转向时,根据驾驶员的转向意图自动点亮转向信号灯的设想,以提高驾驶员的驾车... 针对当前部分车辆在变道及转向时忘记打开转向开关造成危险的问题,提出根据驾驶员对方向盘的握力点亮相应转向信号灯,并在驾驶员没有刻意点亮转向信号灯而进行转向时,根据驾驶员的转向意图自动点亮转向信号灯的设想,以提高驾驶员的驾车安全性。本系统利用分布在方向盘左右两侧的柔性压阻式传感器采集驾驶员的握力信号,当左侧传感器输出信号时,左侧转向灯点亮;右侧传感器输出信号时,右侧转向灯点亮。当驾驶员没有刻意点亮转向灯而向某侧转向时,系统利用方向盘上的转角传感器采集转向信号,自动点亮相应转向灯,保证其他车辆可以识别本车操作意图,避免交通事故的发生。 展开更多
关键词 转向信号灯 柔性压阻式传感器 智能辨识
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