針對風(fēng)洞試驗中用于飛行器上的傳統(tǒng)壓力傳感器靈敏度低、剛性強、體積大和難以實現(xiàn)分布式壓力測量等問題,迫切需要一種具有高度柔性的新型壓力傳感器,能夠適用于風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ蜕系牟灰?guī)則表面,并且具備模型表面分布式壓力測量的能力,同時要求在低壓范圍內(nèi)仍能探測到模型表面壓力。近年來,隨著電子科技的不斷發(fā)展,柔性壓力傳感器受到了越來越多的關(guān)注。相對于剛性較強的傳統(tǒng)壓力傳感器而言,柔性壓力傳感器可進行彎曲、折疊等,并且重量輕、體積小,能夠適應(yīng)于復(fù)雜的環(huán)境以及不規(guī)則的表面形態(tài),可以更有效的捕捉外界信號,減少測量時產(chǎn)生的誤差。目前,研究人員通過材料、傳感機理以及結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面開發(fā)了大量適應(yīng)于不同應(yīng)用場景的柔性壓力傳感器,提升了柔性傳感器的性能并開發(fā)了多功能的柔性壓力傳感器,但是仍然很少涉及分布式壓力測量這一部分。本文對電容式柔性壓力傳感器進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,設(shè)計了可轉(zhuǎn)移的圖案化電極,利用微機電系統(tǒng)(MEMS)的加工工藝完成了分布式柔性壓力傳感器的制備,具備較強的柔韌性,能夠適用于不規(guī)則的模型表面。利用微結(jié)構(gòu)和壓電材料來提高傳感器的壓力靈敏度,通過實驗對所制備的分布式柔性壓力傳感器進行了特性分析,實現(xiàn)了接近式感應(yīng)和...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究概述
        1.2.1 新型壓力傳感器的研究進展
        1.2.2 柔性壓力傳感器新工藝的研究進展
    1.3 論文內(nèi)容安排
    1.4 本章小結(jié)
2 壓力傳感器的材質(zhì)及傳感簡介
    2.1 電容式柔性壓力傳感器材質(zhì)介紹
        2.1.1 電極材料
        2.1.2 柔性基底
    2.2 電容式柔性壓力傳感系統(tǒng)簡介
    2.3 接近式感應(yīng)原理
    2.4 本章小結(jié)
3 壓力傳感器的制備
    3.1 電極制備方法的確定
    3.2 傳感器微結(jié)構(gòu)層模具制備方法的確定
        3.2.1 微納加工工藝
    3.3 光刻法制備圓柱形微陣列凹槽模具
        3.3.1 材料
        3.3.2 工藝過程
    3.4 傳感器的制備流程
    3.5 本章小結(jié)
4 壓力傳感器的內(nèi)部研究
    4.1 壓力傳感器陣列電極的研究
        4.1.1 MCNTs分布狀況的研究方式
        4.1.2 MCNTs分布狀況、團聚對電極的影響
    4.2 壓電層PVDF的表征
    4.3 本章小結(jié)
5 壓力傳感器的性能測量與分析
    5.1 接近式感應(yīng)測量
    5.2 傳感器的壓力測量及分析
        5.2.1 傳感器的靈敏度測量及分析
        5.2.2 微結(jié)構(gòu)介電層的性能測量
    5.3 分布式壓力測量
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
附錄
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果匯總
致謝



本文編號：3789223