柔性壓力傳感器的制備及靈敏度影響因素探究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 11:29
隨著人工智能和萬物互聯(lián)(IoT)的蓬勃發(fā)展,柔性壓力傳感器作為至關(guān)重要的傳感元件之一,因其在醫(yī)療診斷、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測等可穿戴電子設(shè)備中的廣闊應(yīng)用前景而備受關(guān)注。柔性壓力傳感器可將施加的外力轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的電信號(hào)或其他響應(yīng)性輸出信號(hào)。在某種程度上,柔性傳感器可以幫助無生命的物體了解人類在交互過程中的“感覺”,以及獲得諸如血壓和身體運(yùn)動(dòng)之類的生物信號(hào)。在目前的柔性壓力傳感器研究中,靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、檢測極限(LOD)和工作穩(wěn)定性被廣泛用來評(píng)估柔性壓力傳感器的性能。根據(jù)傳感機(jī)制,柔性壓力傳感器共有三種典型類型,包括壓阻型、電容型、壓電型。其中,柔性電容式和電阻式壓力傳感器由于具有靈敏度高,響應(yīng)速度快和滯后性低等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的研究。但是,獲得更高的靈敏度一直是被廣泛追求的目標(biāo)之一,為了提高柔性傳感器的靈敏度,最簡便有效的方式就是對(duì)柔性壓力傳感器的傳感層進(jìn)行微結(jié)構(gòu)化處理。然而制備微結(jié)構(gòu)通常采用激光刻蝕等復(fù)雜且高成本方法,極大限制了柔性壓力傳感器的規(guī);a(chǎn)。在本文中我們提出簡化微結(jié)構(gòu)制備的工藝提高柔性壓力傳感器的靈敏度的方案,分別制造了一種電容式柔性壓力傳感器和兩種電阻式柔性壓力傳感器,主要研究內(nèi)容...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)廣東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 柔性壓力傳感器的分類及發(fā)展
1.2.1 壓電型柔性壓力傳感器
1.2.2 柔性電阻型壓力傳感器
1.2.3 電容型柔性壓力傳感器
1.3 選題依據(jù)及其研究內(nèi)容
第2章 基于表面微凸點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷電容型柔性壓力傳感器
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 基于表面微凸點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷的電容型柔性壓力傳感器的制備
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 微結(jié)構(gòu)的表征
2.4.2 電容型柔性壓力傳感器的性能測試
2.4.3 電容型柔性壓力傳感器的機(jī)理研究
2.4.4 電容型柔性壓力傳感器的應(yīng)用
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于銅納米線/石墨烯/三聚氰胺泡沫的電阻型柔性壓力傳感器
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 基于銅納米線/石墨烯/三聚氰胺泡沫的電阻型柔性壓力傳感器的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4.1 形貌的表征及測試
3.4.2 傳感器的性能測試
3.4.3 應(yīng)用
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的電阻型柔性壓力/拉伸傳感器
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的柔性傳感器的制備
4.3.1 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的柔性壓力傳感器的制備
4.3.2 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的柔性拉伸傳感器的制備
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 微結(jié)構(gòu)形貌表征
4.4.2 柔性壓力傳感器性能測試
4.4.3 納米銀顆粒的性能表征
4.4.4 拉伸性能測試
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):2997165
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)廣東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 柔性壓力傳感器的分類及發(fā)展
1.2.1 壓電型柔性壓力傳感器
1.2.2 柔性電阻型壓力傳感器
1.2.3 電容型柔性壓力傳感器
1.3 選題依據(jù)及其研究內(nèi)容
第2章 基于表面微凸點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷電容型柔性壓力傳感器
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 基于表面微凸點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷的電容型柔性壓力傳感器的制備
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 微結(jié)構(gòu)的表征
2.4.2 電容型柔性壓力傳感器的性能測試
2.4.3 電容型柔性壓力傳感器的機(jī)理研究
2.4.4 電容型柔性壓力傳感器的應(yīng)用
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于銅納米線/石墨烯/三聚氰胺泡沫的電阻型柔性壓力傳感器
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 基于銅納米線/石墨烯/三聚氰胺泡沫的電阻型柔性壓力傳感器的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4.1 形貌的表征及測試
3.4.2 傳感器的性能測試
3.4.3 應(yīng)用
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的電阻型柔性壓力/拉伸傳感器
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的柔性傳感器的制備
4.3.1 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的柔性壓力傳感器的制備
4.3.2 基于碳納米纖維/聚丁二烯-苯乙烯-丁二烯的柔性拉伸傳感器的制備
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 微結(jié)構(gòu)形貌表征
4.4.2 柔性壓力傳感器性能測試
4.4.3 納米銀顆粒的性能表征
4.4.4 拉伸性能測試
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):2997165
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