發(fā)布時間：2021-07-15 07:47

　　傳感器是一種能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié),傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,在人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中扮演重要的角色。隨著對傳感器需求的提高以及更深入的研究,逐漸暴露一些問題。（1）傳統(tǒng)意義上的傳感器,主要以硅為襯底,用該材料制備的硅基傳感器具有易碎性缺點;（2）硅基傳感器襯底不能與皮膚全貼合;（3）硅基傳感器的可拉伸性能差,穩(wěn)定性不強,重復率低,靈敏度低。隨著柔性傳感器的發(fā)展,目前研究也面臨幾個問題,（1）柔性傳感器襯底光滑表面與皮膚粗糙表面不能緊密貼合;（2）柔性傳感器信號感知能力弱,不能有效的感應人體關節(jié)的彎曲活動;（3）柔性傳感器的穩(wěn)定性差。針對上述問題,本文提出了一種以石墨烯作為感應材料,聚乙烯醇薄膜作為襯底的柔性應變傳感器。經(jīng)表征與測試,該柔性傳感器可以與皮膚緊密貼合,并且性能穩(wěn)定,重復率高,靈敏度高。并在此基礎上,給出了該柔性應變傳感器的實際應用。本論文完成的主要工作以及結(jié)果如下:（1）提出采用石墨片做陽極,Pt做陰極,濃硫酸和氫氧化鉀作為電解液的石墨陽極氧化剝離法。通過透射電子顯微鏡... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

近年來應用于電子皮膚領域的各種柔性器件及其功能特性

圖 1-2 金屬絲的變形當其受拉力而伸長 dL 時，其橫截面積將相應減少 dS，電阻率則因金屬晶格畸變因素的影響也變 dρ，從而引起金屬絲的電阻改變 dR。將式（1.1）取對數(shù)可得：ln R lnL lnS ln (1.2)兩邊取微分得 d SdSLdLRdR (1.3)由于εx=dL/L 為金屬絲軸向應變，εy=dr/r 為金屬絲徑向應變，且 S=πr2，（r 為金屬絲半徑）dS 2 rdr(1.4)rdr2d SS(1.5)由于導線處于單向應力狀態(tài)，在比例極限范圍內(nèi)有： -

第一章 緒論K0稱為金屬絲的靈敏系數(shù)[42]，其意為金屬絲產(chǎn)生單位變形時的電阻相對變化的大小。顯然，越大，單位應變引起的電阻相對變化越大，即靈敏度越高。從式（1.8）中可以看出，影響 K0的兩個因素中，第一項 1+2μ是構(gòu)件受力后其幾何尺寸發(fā)生化而引起的；第二項則是構(gòu)件發(fā)生變形時，其自由電子的活動能力和數(shù)值均發(fā)生變化所致，該項法用解析式表達。因此，只能依靠實驗求得 K0值。一般地，金屬材料的泊松比μ=0.25~0.4，經(jīng)過量實驗篩選，某些材料的電阻率的變化很小，且和線應變成線性關系。在金屬絲彈性變形范圍內(nèi)電阻的相對變化 dR/R 與應變εx成正比，可用增量來表示[42]：0xdK RR (1.9)（2）電阻應變片電阻應變片種類繁多，但其基本結(jié)構(gòu)大體相似，以金屬絲繞式應變片結(jié)構(gòu)說明，結(jié)構(gòu)圖如圖 1所示：將金屬電阻絲粘連在基片上，上面覆一層薄膜，使它們變成一個整體，這就是電阻應變片的本結(jié)構(gòu)。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]用于柔性觸控傳感器的大尺寸石墨烯轉(zhuǎn)移技術研究[D]. 郭成坤.合肥工業(yè)大學 2017



本文編號：3285317