隨著微能源技術(shù)發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn),柔性自驅(qū)動電子器件成為新型傳感單元不可忽視的戰(zhàn)略交叉高地。然而,傳統(tǒng)的溫度敏感單元受外部電源限制,存在材質(zhì)堅(jiān)硬、非便攜和長期更換電池等一系列缺點(diǎn)。因此,改變傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測方法,并賦予監(jiān)測設(shè)備以便攜、遠(yuǎn)程和實(shí)時監(jiān)測功能是實(shí)現(xiàn)柔性傳感與智能電子相結(jié)合的重要一步。近年來,日益成熟的摩擦電和熱釋電微能源采集設(shè)備因其材質(zhì)柔軟、較好的便攜性和無需外部電源等在自驅(qū)動傳感領(lǐng)域備受世界廣泛關(guān)注�；诓煌瑐鞲袡C(jī)制的溫度敏感材料人們擁有相對成熟的探索,但溫度傳感測試中很難實(shí)現(xiàn)無外接電源,成為柔性自供電傳感領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的溫度傳感器盡管實(shí)現(xiàn)了一定溫度監(jiān)測特性,但無法實(shí)現(xiàn)便攜式、實(shí)時和遠(yuǎn)程溫度響應(yīng),無疑是困擾智慧電子器件的一致命弱點(diǎn)。為此提出的基于摩擦電和熱釋電材料通過捕獲環(huán)境或人體熱能并轉(zhuǎn)化為電能,對解決環(huán)境溫度、人體呼吸熱和口腔溫度敏感單元供能限制提供實(shí)際化應(yīng)用保障。本文圍繞新型柔性溫度敏感材料結(jié)合環(huán)境/人體溫度實(shí)時監(jiān)測應(yīng)用需求,具體做如下研究:（1）提出并制備了一種基于聚偏氟乙烯（PVDF）和聚四氟乙烯（PTFE）摩擦電機(jī)制的自供電溫度傳感單元。利用PVDF的熱釋電性增... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微能源技術(shù)作為自驅(qū)監(jiān)測應(yīng)用場合Fig.1-1Micro-energytechnologyasaself-drivingmonitoringapplication

中北大學(xué)學(xué)位論文3成式溫度傳感三種[32-34]。其溫度傳感機(jī)制均為溫度變化引起的聚合物電阻改變，即當(dāng)給恒定外加電源，溫度改變導(dǎo)電填充材料間距離，導(dǎo)致電阻變化，引起輸出電流不同實(shí)現(xiàn)溫度測量。圖1-2斯坦福大學(xué)柔性溫度傳感器Fig.1-2FlexibletemperaturesensorofStanfordUniversity2012年斯坦福大學(xué)利用聚乙烯(PE)和環(huán)氧乙烷(PEO)為聚合物基體，Ni作為導(dǎo)電填充材料，解決了單一聚合物多次溫度測量過程中重復(fù)性差問題[35]。其中選擇溫度響應(yīng)可調(diào)（-45℃-60℃）半結(jié)晶共聚物PEO，PE作為聚合物基體保證溫度循環(huán)測試中溫度再現(xiàn)性。經(jīng)測試，當(dāng)Ni填充重量比為40%，PE/PET重量比為2:1,同時給定恒定外加電流，其溫度監(jiān)測范圍為35-42℃靈敏度為0.3V/℃。圖1-3韓國高麗大學(xué)柔性溫度傳感陣列Fig.1-3FlexibletemperaturesensorarrayofKoreaKoryoUniversity

中北大學(xué)學(xué)位論文3成式溫度傳感三種[32-34]。其溫度傳感機(jī)制均為溫度變化引起的聚合物電阻改變，即當(dāng)給恒定外加電源，溫度改變導(dǎo)電填充材料間距離，導(dǎo)致電阻變化，引起輸出電流不同實(shí)現(xiàn)溫度測量。圖1-2斯坦福大學(xué)柔性溫度傳感器Fig.1-2FlexibletemperaturesensorofStanfordUniversity2012年斯坦福大學(xué)利用聚乙烯(PE)和環(huán)氧乙烷(PEO)為聚合物基體，Ni作為導(dǎo)電填充材料，解決了單一聚合物多次溫度測量過程中重復(fù)性差問題[35]。其中選擇溫度響應(yīng)可調(diào)（-45℃-60℃）半結(jié)晶共聚物PEO，PE作為聚合物基體保證溫度循環(huán)測試中溫度再現(xiàn)性。經(jīng)測試，當(dāng)Ni填充重量比為40%，PE/PET重量比為2:1,同時給定恒定外加電流，其溫度監(jiān)測范圍為35-42℃靈敏度為0.3V/℃。圖1-3韓國高麗大學(xué)柔性溫度傳感陣列Fig.1-3FlexibletemperaturesensorarrayofKoreaKoryoUniversity

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于PVDF-TrFE薄膜的柔性自供電傳感器[J]. 郭雪培,侯曉娟,楊玉華,李修丞,丑修建.  儀器儀表學(xué)報. 2018(07)
[2]穿戴式無線生理參數(shù)采集裝置的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 王鈞銘,王選鋼,趙力.  電子器件. 2008(06)

博士論文
[1]面向自供電人體運(yùn)動信息采集的柔性摩擦納米發(fā)電機(jī)研究[D]. 田竹梅.中北大學(xué) 2018



本文編號：3372441