傳感器是一種能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)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(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,在人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中扮演重要的角色。隨著對(duì)傳感器需求的提高以及更深入的研究,逐漸暴露一些問(wèn)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(diǎn);（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(qiáng),重復(fù)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(gè)問(wèn)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(hào)感知能力弱,不能有效的感應(yīng)人體關(guān)節(jié)的彎曲活動(dòng);（3）柔性傳感器的穩(wěn)定性差。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出了一種以石墨烯作為感應(yīng)材料,聚乙烯醇薄膜作為襯底的柔性應(yīng)變傳感器。經(jīng)表征與測(cè)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(fù)率高,靈敏度高。并在此基礎(chǔ)上,給出了該柔性應(yīng)變傳感器的實(shí)際應(yīng)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(yáng)極,Pt做陰極,濃硫酸和氫氧化鉀作為電解液的石墨陽(yáng)極氧化剝離法。通過(guò)透射電子顯微鏡... 

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近年來(lái)應(yīng)用于電子皮膚領(lǐng)域的各種柔性器件及其功能特性

圖 1-2 金屬絲的變形當(dāng)其受拉力而伸長(zhǎng) dL 時(shí)，其橫截面積將相應(yīng)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(duì)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(yīng)變，εy=dr/r 為金屬絲徑向應(yīng)變，且 S=πr2，（r 為金屬絲半徑）dS 2 rdr(1.4)rdr2d SS(1.5)由于導(dǎo)線處于單向應(yīng)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(shí)的電阻相對(duì)變化的大小。顯然，越大，單位應(yīng)變引起的電阻相對(duì)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(gè)因素中，第一項(xiàng) 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(xiàng)則是構(gòu)件發(fā)生變形時(shí)，其自由電子的活動(dòng)能力和數(shù)值均發(fā)生變化所致，該項(xiàng)法用解析式表達(dá)。因此，只能依靠實(shí)驗(yàn)求得 K0值。一般地，金屬材料的泊松比μ=0.25~0.4，經(jīng)過(guò)量實(shí)驗(yàn)篩選，某些材料的電阻率的變化很小，且和線應(yīng)變成線性關(guān)系。在金屬絲彈性變形范圍內(nèi)電阻的相對(duì)變化 dR/R 與應(yīng)變?chǔ)舩成正比，可用增量來(lái)表示[42]：0xdK RR (1.9)（2）電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)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(yīng)變片結(jié)構(gòu)說(shuō)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(gè)整體，這就是電阻應(yīng)變片的本結(jié)構(gòu)。

【參考文獻(xiàn)】：
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(shù)研究[D]. 郭成坤.合肥工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3285317