压阻
- EP/MWCNTs复合材料的制备及其压阻性能
力，再通过力-电压阻性能实现材料健康监测[4-5]。在复合材料基体中添加碳纳米材料的方式还可以改善复合材料原有的力学性能和其它物理性能。碳纳米管改性可分为共价改性和非共价改性两种。共价改性指的是通过化学手段破坏碳纳米管上原来的sp2结构，并接枝上目标基团。碳纳米管表面接枝的极性基团可以有效降低碳纳米管的表面能，还可以与基体材料产生共价键反应，使其界面性能提升。常见的碳纳米管共价改性时引入的官能团有—COOH，—OH，—NH2等。共价改性可以明显提升MWCN
工程塑料应用 2023年10期2023-11-08
- 先进碳纤维增强复合材料螺栓连接结构损伤监测技术*
断发展，碳基纳米压阻传感器在结构状态监测方面的研究逐渐增多，尤其以压力和应变监测为主的碳基纳米压阻传感器越来越多地应用到结构健康监测中[23–30]，包括利用碳纳米管（Carbon nanotube，CNT）传感器网络对玻璃纤维增强树脂复合材料螺栓连接结构的状态变化进行监测[26]；由全喷墨打印技术制成的纳米压阻传感器来表征典型航空航天结构部件在剧烈温度变化下的小尺寸裂纹[29]；由纳米石墨烯片（Graphene nanoplatelets，GNP）和高分
航空制造技术 2023年17期2023-10-28
- 聚丙烯酰胺基复合导电水凝胶在柔性压阻传感器领域中的应用
不同可分为：柔性压阻式传感器［9-12］、柔性电容式传感器［13-17］。柔性压阻传感器具有制备工艺简单、响应速度快、易于集成和低成本等优点，因此备受研究者们的关注，尤其在与电容式和压电式传感器相比较时更加突出。在新材料研究方面，水凝胶材料因其良好的柔韧性能而备受研究者们的青睐，已经成为柔性压阻传感器中的重要材料之一。其中聚丙烯酰胺（Polyacrylamide PAM）水凝胶由于制备简单、易于改性及实现功能化而得到广泛的研究和发展。1 聚丙烯酰胺基复合导
电镀与精饰 2023年10期2023-10-19
- 中北大学：触觉技术“新突破” 机器人“手感”更敏锐
敏高分辨率的压电压阻复合增强式触觉传感技术，突破了中国触觉传感器技术瓶颈。 据了解，为了实现智能机器人和可穿戴电子设备的机械传感感知，通常利用基于压阻、电容、摩擦电和压电机制的触觉传感器将触觉信息转换为电信号。其中，压电柔性触觉传感器在动态力检测方面具有快速响应的优点，因此被广泛用于模拟人体皮肤。 “大家看，这款机器人手指上就运用了我们最新的研究成果压电、压阻触觉传感技术。”机器手在技术人员的操控下，柔软性和灵动性远超普通智能机器手。韩教授介绍到，压电-压
科学导报 2023年71期2023-10-18
- 插入管结构要素对消声器性能的影响研究
结构单元对消声器压阻性能和消声性能的影响，国内外学者做了大量研究。居晓华[1]利用仿真软件Virtual Lab和试验相结合的方法对某排气消声器进行研究，在扩张室截面不变的情况下，扩张比越大，则传递损失越有增大的趋势。骆滢升[2]采用GT软件对柴油发电机消声器仿真计算，研究表明：1/4波长管与主管的交汇口间距离越小，传递损失越大。FAN和JI[3]基于传递矩阵法的一维分析方法预测和分析了具有穿孔入口管和出口管的三通消声器的衰减特性，随着穿孔面积的增加，端腔
机床与液压 2023年2期2023-03-01
- 基于导电涂层微结构TPU柔性传感器的制备和性能
性压力传感器分为压阻、压容、压电和摩擦发电型。其中压阻型柔性压力传感器由于结构较简单、制造成本较低等被广泛采用。压阻型柔性压力传感器主要由柔性导电传感基片、保护层和电极组成。柔性传感基片表面的微纳结构和导电涂层是影响传感器性能的2个重要方面。在传感基片表面形成微纳结构有助于提高传感器的灵敏度、检测范围等性能。表面微结构主要有微柱［5］、微金字塔［6］、微圆顶［7］和仿生微结构［8］等。其中表面微柱结构可提高传感器的灵敏度，且由于其具有较高的力学强度，可承受
中国塑料 2022年11期2022-11-26
- 碳纳米管/壳聚糖弹性气凝胶的压阻性能*
]。基于导电材料压阻效应的压阻式传感器能够将外界的机械刺激转换为电阻变化信号,且具有独特的柔韧性和形变能力,在可穿戴监测器件、智能传感器件和生物医疗领域具有广阔的应用前景[2]。碳基气凝胶不仅具有质轻、高孔隙率、高比表面积等特性,还具有优异的导电性能,可以被用来开发新型传感材料[4,5]。然而,碳基气凝胶较差的力学强度和脆性限制了其在压阻传感器中的应用。近年来,多种类型的柔性气凝胶材料被开发出来。Yang Z P等人[6]制备了二维碳化钛(MXene)包覆
传感器与微系统 2022年10期2022-10-11
- 冻融循环下导电混凝土压阻效应的稳定性研究
,而导电混凝土的压阻效应是由于施加的应力改变了其电阻率的现象.基于此,导电混凝土可用于制备传感器[3-4]埋入建筑物中监测结构变形和损伤,也可铺设路面融化冰雪[5-7].导电混凝土无论是用于建筑物的健康监测还是用于道路的融雪化冰,都要求其同时具备高耐久性和压阻效应的稳定性[8-11].有关导电混凝土压阻效应稳定性的研究,已有一些学者开展了相关工作.比如Liu 等[12]利用涂有碳纳米管的废碎玻璃作为导电填料,开发了新型自感应水泥基传感器,通过提高废玻璃含量
宁波大学学报（理工版） 2022年5期2022-09-16
- 内贴式碳纤维复合材料压阻模型的建立及应用
阻关系，将其称为压阻模型，该理论揭示了复合材料力学行为与电阻的关系，为智能预警提供了理论依据。范晓明等[3]以碳纤维、石墨掺量为指标进行压力试验，结果表明掺入石墨质量分数20%～30%时得到最佳导电模型。赵晓华等[4]从隧穿效应和孔隙的连通性角度对压阻进行分析，认为将CFRP分布在混凝土中时，单根CFRP连接模式存在接触与非接触。孔祥东等[5]基于水泥基材料，将传感元件埋设其中进行力学测试，提出了CFRP灵敏度概念，即CFRP元件在外力作用下电阻变化程度，
合成纤维工业 2022年4期2022-08-22
- 基于单片机的井下防腐作用监测装置
2.2 结构元件压阻式传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上，制成硅压阻芯片，并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。半导体材料的压阻效应的数学表达式如公式（1）所示。式中：压阻系数是表征半导体材料压阻效应的特性参数；为应力；为电阻；Δ为电阻的变化量。电阻不仅随不同材料而不同，而且是各向异性的，同一材料在不同方向的压阻系数也各不相同。各向同性的材料的压阻系数无方向性，这时公式（1）成立。对各向异性的立方晶体单晶硅来说，其压阻系数与晶向有关。
中国新技术新产品 2022年9期2022-08-13
- 片上温漂补偿的压阻式压力芯片的设计与制造
m，MEMS)硅压阻式压力传感器具有灵敏度高、动态响应快、测量精度高、稳定性好、工作温度范围宽、易于小型化与微型化和便于批量生产等优点[1－2]。 其原理主要是基于硅的压阻效应，受到压力后其电阻率发生改变[3]。 但压阻效应受温度影响很大，在不同的工作温度下传感器的灵敏度不同，即会导致热灵敏度温漂(以变化百分比作为单位时，等同于“热满量程温漂”)，严重影响传感器的标定与使用，如果不加以补偿，温度较高时传感器的灵敏度会变得比较低。目前常用的实现低温漂的方法主
传感技术学报 2022年4期2022-07-09
- AgNWs/MXene增强的柔性多孔压阻传感器的制备与性能研究
电式压力传感器和压阻式压力传感器[2].电容式压力传感器通过感知压力引起的电容变化来获得相应的电信号，具有响应速度快、动态范围宽的优点.然而在实际应用过程中，这种传感器的灵敏度较低，不能很好地满足实际应用的需求.压电式压力传感器是运用压电材料实现压力对电信号的转换.该类传感器是由压电敏感材料组成，压电系数越高，压电敏感材料的能量转化率越高，但是它的内阻较大，而且有些压电材料需要做防潮处理.压阻式压力传感器通过将施加的压力转换电阻或电流的信号，具有制备工艺简
湖北大学学报(自然科学版) 2022年4期2022-07-02
- 搭载柔性触觉传感器阵列 轮腿式机器人用头部操控球形物体
超快响应速度柔性压阻薄膜，集成定制化的高空间分辨率、高速信号采集模块硬件系统，使机器人的触觉水平在机器人智能控制、人机交互方面达到了新高度。同时，在触觉传感器硬件电路的研制中，团队在4英寸柔性聚酰亚胺衬底上研制出的64×64柔性晶体管基阵列电路，该阵列电路是基于单壁碳纳米管的薄膜晶体管有源矩阵，同自主研制的压阻薄膜集成，构建了空间分辨率0.9毫米（相当于每英寸28.2像素）高密度触觉神经网络系统。相关论文以《用于灵敏智能机器人触觉感知的大规模集成柔性触觉传
海外星云 2022年21期2022-03-09
- 复掺功能填料机敏混凝土的压阻响应
降低电阻率，提高压阻响应灵敏度目的。国外文献关于多层石墨烯纳米片(NGPs)的报道主要集中在对水泥浆体的水化过程、晶体结构及力学性能影响，对其在机敏混凝土中应用报道较少。SUN等[4]研究了掺NGPs水泥基复合材料，对不同的加载速率和加载振幅下分析了其点响应情况，探讨了掺NGPs水泥基复合材料在动态加载速率测量中的应用，结果表明，该材料在不同加载条件下对压阻效应具有敏感性与稳定的可重复性，当NGPs体积掺量为4%～10%时，压阻响应明显。JIN等[5]将掺
材料科学与工程学报 2021年5期2021-11-17
- PUF／碳基气凝胶复合材料的压阻性能
。基于柔性材料的压阻传感器具有独特的柔韧性和形变能力，以及多种生物监测功能，例如呼吸、脉搏、血压和关节运动等，在智能传感器、可穿戴监测器件、生物医疗等领域具有广阔的应用前景[2–4]。柔性压阻传感器可以测量微小应力或应变，可以将力学信号转换为基于电阻变化的电信号[5]。灵敏度（G）是压阻传感器的重要参数，是输出信号变化量与输入信号变化量的比值，计算如式(1)。式中：ΔR——电阻变化量；R0——初始电阻；ε——压缩应变[6]。当外界应力或应变作用在材料上时，
工程塑料应用 2021年10期2021-10-29
- 激光炭化制备功能化PI织物及其压阻传感性能研究
215228)压阻传感器是将压力信号转变为电阻信号的传感器，其在信息、电子、机械等领域均有广泛应用。与传统的压阻传感器相比，柔性压阻传感器具有可弯曲甚至折叠、便于携带等特点，在可穿戴电子、健康监测系统和智能机器人等领域起到非常重要的作用。柔性基底是柔性压阻传感器的重要组成部分，对柔性压阻传感器主要起到保护的作用，选择合适的柔性基底能够拓展压阻传感器的使用范围。聚酰亚胺 (PI)是主链上含酰亚胺环状结构的一类高性能聚合物[1]，其主链上含有大量的酰亚胺环和
合成纤维工业 2021年4期2021-10-13
- 碳纳米管水泥基复合材料压阻效应的多尺度研究进展
400023）压阻效应是由力引起半导体的电阻率发生变化的现象。混凝土等水泥基材料的抗裂能力较差，亦是电的不良导体，受力破坏前电阻几乎不发生变化。碳纳米管的压阻具有高灵敏度、线性度、可逆性等特性。水泥基材料中加入适量碳纳米管不但可提高其抗裂强度，亦能赋予复合材料压阻性能等特殊功能。碳纳米管水泥基复合材料可以反射或吸收电磁辐射，具有电磁屏蔽[1]和吸波性能[2-3]，可应用于通讯领域，解决电磁辐射污染等问题；碳纳米管水泥基复合材料具有类似于半导体的热电性能[
化工进展 2021年8期2021-08-21
- 柔性电子应变传感器的研究与应用
合理选择；如何对压阻效应做深入的分析与研究；如何针对光学效应设计可穿戴柔性电子应变传感器；如何结合其他影响因素和效应对可穿戴柔性电子应变传感器进行系统的优化；如何通过对器件集成系统的输出情况分析与判断实现对可穿戴柔性电子应变传感器的综合性设计和开发。2 各类材料的选择与应用相比较传统模式下的半导体电子应变传感器的材料应用来分析，可穿戴柔性电子应变传感器材料应用的需求更加严格，且对于应用材料的柔韧性和拉伸性也提出了更高的标准。在此，若想实现对可穿戴柔性电子应
机械管理开发 2021年6期2021-04-02
- 一种陶瓷压阻传感器制造工艺
明公开了一种陶瓷压阻传感器制造工艺，其使用陶瓷压阻传感器制造装置，该装置包括机体、压模驱动机构、上模机构、手动机构以及下模机构。所述的压模驱动机构和下模机构均设置在机体的上端面，上模机构设置在压模驱动机构上。可以解决陶瓷压阻传感器制造过程中所存在的以下难题：不便于对陶瓷进行热压定型，脱模多通过人工进行脱模，操作复杂，增加了工作难度；脱模后需要自然冷却，极大地延长了制造时间，降低了工作效率。本发明可以自动对陶瓷进行热压制作，操作方便，设置的脱模单元可以在热制
传感器世界 2021年9期2021-03-27
- 面内随机堆叠石墨烯复合材料压阻传感机理与压阻性能1)
传感器具有良好的压阻效应和柔韧性,得到了人们的极大关注.许多基于GC 纤维[1-3]、薄膜[4-6]以及织物[7-8]的传感器件的研究工作已被报道,它们可以应用到医疗电子、环境监测和人工智能等领域,例如由其制造的智能电子皮肤既可以察觉肺的呼吸、心脏的跳动这样的小变形,也可以感知身体各关节的屈伸这样的大变形.石墨烯的制备方法、基底材料以及GC 的组装方法的差异使得它们的压阻性能有所不同.为了改进和革新生产技术、提高压阻性能,许多研究工作已经被开展.Son 等
力学学报 2020年6期2020-12-23
- 新型高g值压阻式加速度计设计
1979年开发出压阻式硅加速度计[1]以来，微机械压阻式硅加速度计已被用于许多设备，包括汽车、便携式电子设备等[2]。有多种MEMS硅加速度计技术可以检测加速度，例如，电容式、压阻式、压电式、谐振式、光学式。其中，压阻式加速度计具有低输入阻抗、抗电磁干扰性强、高可靠性以及直流高频响应输出等优点，被广泛应用于地震监测、车辆碰撞分析等领域。为了获得更高的灵敏度，共振频率、结构稳定性以及低交叉轴干扰，已经发表的有多种用于高冲击硅加速度计的独特微结构，包括悬臂结构
仪表技术与传感器 2020年10期2020-11-18
- 基于柔性传感器的固体火箭发动机界面应力监测①
构成1.1 柔性压阻传感器监测系统硬件部分由柔性传感器、PXIe-4082数据采集卡和计算机组成。柔性传感器如图1所示。图1中，1号柔性压阻传感器是一种薄膜聚合物传感器，由导电介质和柔性基底材料组成，有效区域为半径7.34 mm的圆，面积为169 mm2，厚度0.5 mm，测力最大能达到1000 N，具有高灵敏度和良好的稳定性。图1 柔性传感器Fig.1 Flexible sensors式(1)[11]对压阻材料的压阻现象进行了解释，传感器的电阻变化主要是
固体火箭技术 2020年4期2020-09-05
- 高柔弹性电子皮肤压力触觉传感器的研究
现压力测量的柔性压阻式触觉传感器[13]. 除电极之外，此传感器的所有部件都由软性材料制作而成，在保证较低成本及良好可扩展性的基础上，实现了柔性化；2005年，该课题组引入“渔网”结构[14]，进一步使传感器的拉伸率提高到25%；但依靠“渔网”结构实现的弹性在附着于活动关节时将会消失，不能适应动态测量. 2010年，加州大学伯克利分校Javey课题组的Takei等[15]用接触印刷法，将平行的半导体(Ge/Si)纳米线阵列附着于柔性的聚酰亚胺基底材料，制作
哈尔滨工业大学学报 2020年7期2020-06-24
- 基于压阻反馈信号纳米梁非线性振动控制
含多稳态解情况。压阻效应是指当材料受到应力时,其载流子的平均有效质量增加或减小(取决于应力方向、晶体取向和电流方向)，从而电阻率发生改变的现象。压阻效应一般比电阻应变效应大两个数量级,被广泛应用于各种压阻传感器[16-18]。基于压阻效应，可以制作各种应力应变传感器。常用的压阻效应半导体材料有硅和锗的掺杂半导体，其中P型硅的压阻效应比较明显。压阻效应已经被广泛地应用在各种传感器的研究工作中，如压阻传感器，压阻压力传感器，压阻式加速度传感器。对于硅纳米结构的
科学技术与工程 2020年4期2020-04-08
- 基于碳纳米管-聚合物的柔性触觉传感器研究
器的工作方式包括压阻式、电容式、光学式、电磁式、压电式等.这些传感器中，压阻式和电容式触觉传感器被广泛采用[2-3].但是电容式触觉传感器会受到较大的迟滞效应、杂散电容和复杂制造工艺的限制[4-5].相比之下使用压阻原理，利用聚合物基复合材料作为敏感材料的触觉传感器具有较高的灵敏度[6]，且工艺简洁，制造成本相对较低[7]，有利于大面积应用.为了在低压范围(采用传感器阵列的形式有助于进行大面积生产和覆盖应用.笔者提出了一种基于多壁碳纳米管-聚合物和不规则表
郑州大学学报（工学版） 2019年6期2019-11-26
- 基于CAN总线的航空发动机智能压力传感器设计
G500/708压阻式压力传感器的基础上，微处理器选择集成了CAN总线控制器和CAN总线通信接口的TMS320LF2407，设计了一种基于CAN总线的智能航空发动机压力传感器。1 压阻式压力传感器原理压阻式压力传感器利用半导体材料在受压条件下自身电阻改变，在电阻两端添加激励电压，通过测量输出电压进而实现对压力的采集[2]。1.1 半导体压阻效应半导体电阻率会随着加载在自身的压力而发生相应变化：Δρ=πσ(1)式中：ρ为电阻率；π为压阻系数；σ为施加在半导体
仪表技术与传感器 2019年10期2019-11-06
- 一种聚苯乙炔BEHP-PPV的压阻特性
由于具有高灵敏的压阻特性和良好的弯曲性能，在医用手术机器人、人工皮肤等人工智能领域具有潜在的应用前景[1-6].目前，压力传感器中使用的压阻敏感材料主要有以下4种[7-11]: 1) 金属应变片；2) 无机半导体；3) 绝缘弹性体和导体的混合物，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)和碳纳米颗粒的混合物[12]；4)有机共轭聚合物.其中，导体和绝缘弹性体混合而成的复合材料已被研究和应用多年[13]，但因其是物理方法混合而成，可能导致生产和使用过程中掺杂材料分相，影响
复旦学报（自然科学版） 2019年4期2019-10-09
- 石墨烯/碳纳米管嵌入式纤维传感器对树脂基复合材料原位监测的结构-性能关系对比
学、结构、界面和压阻特性[9-10]，已成为最具潜力的可用于识别、量化和诊断FRP健康状态的新型功能材料。以传感元件的空间结构为划分依据，可将当前基于CNMs的传感技术主要分为3类，即一维传感、二维传感以及三维传感技术。例如，将石墨烯或CNTs剥落并分散在树脂基体而形成的三维纳米复合材料，可广泛用于检测FRP在不同形变下的裂纹和失效模式[11-12]；利用CNT薄膜[13-14]，buckypapers[15-16]，CNT/聚合物混合膜[17]和石墨烯带
材料工程 2019年9期2019-09-19
- 磁致伸缩/压阻块状复合材料的磁阻性能研究*
D磁致伸缩材料和压阻材料进行复合，获得复合磁电阻材料,并研究了复合磁电阻材料在一定变化磁场内的磁电阻效应.1 实验部分1.1 磁致伸缩材料(Terfenol-D)的磁致伸缩系数测试一般测量磁致伸缩系数都是采用非平衡电桥的方法，但由于受温度、磁电阻效应等因素的影响,电路中会出现较严重的漂移现象,导致测量难以准确进行.为了克服这种缺点,笔者采用光学干涉方法测量磁致系数[11].把待测磁致伸缩材料(Terfenol-D)样品沿最易磁化的〈112〉晶向切割成尺寸为
浙江师范大学学报（自然科学版） 2018年3期2018-08-08
- 不可压缩流条件下冲压过滤装置的取样流量
差应与过滤装置的压阻相等，即：(1)虽然在不可压缩流条件下一般设定空气密度不变，但在过滤装置中通常会产生显著的压差，影响密度。本文假设过滤装置前后空间内的静压和空气密度分别一致，过滤装置前后的静压差值为过滤装置的压阻。取样器内的空气平均密度和压力则分别为过滤装置前后空气密度和压力的算数平均值，而根据气体连续性方程，取样器内空气的平均速度用调和平均值[8]：(2)式中，u1和u2分别为取样器内过滤装置前后的空气流速，m·s-1。1.2 过滤装置的压阻一般地，
现代应用物理 2018年2期2018-07-09
- 一种三维柔性力传感单元的设计与实验*
按工作原理可分为压阻式、压电式和电容式等[1-4]。文献[5-6]设计了由4个电容器组成的同面多电极结构的柔性触觉传感器,在外力作用下引起电容变化,从而实现测量三维力的功能,结果表明该传感器可检测0～10 N的三维力。文献[7]利用力敏导电橡胶的压阻效应研究设计出能满足柔性需求可检测多维力触觉传感器,但采用力敏导电橡胶具有较大的粘弹性。文献[8-9]提出了整体式框架结构,节点行之间独立的具有多层次交叉线阵列式结构,能感知多维力信息的柔性触觉传感器系统,但制
传感技术学报 2018年4期2018-05-03
- 碳纳米管纱在应力下的压阻效应：现象和影响因素
Jude C. Anike, Kalayu Belay, Jandro L. Abot(1. Department of Mechanical Engineering, The Catholic University of America, Washington, DC20064, USA； 2. Department of Physics, Florida A&M University, Tallahassee, FL32307, USA)1 Intro
新型炭材料 2018年2期2018-05-02
- p型多晶硅薄膜应变因子与掺杂浓度关系理论研究∗
作温度范围广,但压阻系数小.为了提高多晶硅薄膜的性能,人们在薄膜的制备方法和压阻理论上探索研究.制备方法上主要是设计晶粒结构和掺杂浓度,压阻理论主要是求取基础压阻系数和应变因子理论公式[9−14].多晶硅薄膜按膜厚分为普通多晶硅薄膜和多晶硅纳米薄膜两种.普通多晶硅薄膜(薄膜厚度≥0.3µm)温度特性好但压阻系数小,而多晶硅纳米薄膜(薄膜厚度≤0.1µm)不仅温度特性好,而且压阻系数高[15].20世纪末期,提出了普通多晶硅薄膜压阻理论,并在实验和应用中得到
物理学报 2017年24期2018-01-18
- 压阻心肺传感器系统在汽车安全带中的应用
压阻心肺传感器系统在汽车安全带中的应用由于人类的呼吸衰退和心脏衰竭可能会在不知情的情况下发生且难以预料，而车辆安全带的设计主要是确保车辆发生事故时乘员的安全，因此研究开发了能够测量人体呼吸和心脏信号的原型安全带。一般安全带所采用的材料是用无纺材料，这种安全带是基于压阻效应（由于呼吸过程中身体胸腔/腹区的扩张，会对传感器上施加一定的压力）和心脏信号传感器中浅析心脏冲击扫描技术（BCG）的原理来工作的。该种汽车安全带与传感器集成。汽车安全带是由织机用高性能窄幅
汽车文摘 2017年5期2017-12-05
- 智能石墨烯人工喉 帮助聋哑人“说话”
音，利用石墨烯的压阻效应来接收声音，实现了单器件的聲音收发同体。器件使用的多孔石墨烯材料具有高热导率和低热容率的特点，能够通过热声效应发出100Hz-40kHz的宽频谱声音。其多孔结构对压力也极为敏感，能够感知发声时喉咙处的微弱振动，可以通过压阻效应接收声音信号。因此，这种器件能够准确感知聋哑人低吟、尖叫等特殊声音，并将这种“无含义声音”转换为频率、强度可控的声音，有望在将来转换为预先录制的语言。当“人工喉”佩戴者大声发出低吟时，人工喉会感知喉咙振动状态并
农家书屋 2017年4期2017-04-27
- Preparation and performance of PSA nanofiber filtration membrane
对滤材过滤效率和压阻的影响。结果表明：当环境相对湿度达到30%时，纳米纤维成形良好；当纺丝电压为22 kV，纺丝时间23 h,接收距离为16 cm时，制备的纳米纤维毡面密度为6.78 g·m-2，滤材过滤效率达到99.93%，过滤压阻为754 Pa，纳米纤维毡质量因子为9.63×10-3；PSA纳米纤维毡达到了PM2.5过滤的要求，有望在高温过滤领域得到广泛应用。聚砜酰胺纤维 静电纺丝 纳米纤维过滤效率 过滤压阻Foundation item: Natio
合成纤维工业 2017年2期2017-04-20
- 共轭聚合物MDMO-PPV的压阻效应研究
起电阻的变化，即压阻效应[2-6]；应力和应变引起电容的变化[7-8]；应力引起电致发光强度的变化[9-10]．另外，在使用的材料方面，有机触觉传感器可以通过不导电的有机材料如聚乙烯、聚苯乙烯、硅胶(PDMS)等作为载体，掺杂铜粉、铝粉、炭黑、碳纳米管等导电颗粒形成导电的复合材料[11-13]；也可以使用PDMS等绝缘材料与导电薄膜，制成金字塔形的元件，从而得到感知电容变化的触觉传感器[14]；还可以使用有机导电小分子[15]，有机导电共轭聚合物等材料制备
复旦学报（自然科学版） 2017年2期2017-03-22
- 多晶硅应变因子计算研究
的应用，学者对其压阻效应原理进行深入研究。本文论述了P型多晶硅隧道压阻模型和应变因子理论计算存在问题，提出了一种应变因子改进算法，与实验结果比较表明该算法的科学性，为多晶硅广泛应用打下一定的理论基础。多晶硅；压阻特性；隧道压阻理论；应变因子1 引言半导体压阻式压力传感器是产量最高的传感器之一，具有体积小、灵敏度高和成本低等优点[1]。压阻式压力传感器主要工作原理：在半导体弹性膜片上制备半导体电阻（即：力敏电阻）并连接成差动全桥，利用半导体的压阻效应将膜片受
电子世界 2017年3期2017-03-01
- 导电橡胶复合材料压力传感特性研究*
分子柔性复合材料压阻效应，研究导电橡胶压力传感过程中的特殊性能。确定了实验材料与合成工艺，实验室制备出了炭黑填充型导电硅橡胶柔性复合材料，研究了复合材料压力传感特性主要影响因素。分别采用气相法和液相法对炭黑粒子进行表面氧化改性，可有效提高炭黑在基体材料中的分散性，从而改善和提高压力传感性能。双组分基体材料压阻特性优于单组分材料，粘度越大，压阻特性越好，压力传感过程中的电阻弛豫时间越短，电阻迟滞特性系数越小。炭黑与多壁碳纳米管并用，可增强复合材料力敏效应，提
功能材料 2016年11期2016-12-09
- 圆片级封装铝锗键合后残余应力的测量和分析
明：键合环内外的压阻变化约为键合环下方压阻变化的3倍。这种方法可以作为晶圆级键合质量的有效在线表征手段之一。铝锗共晶键合； 残余应力； 力敏电阻0 引 言晶圆键合过程中，由于材料热膨胀系数的不匹配、键合面存在颗粒或气泡等原因，键合片内会产生一定大小的残余应力，这种应力可能会导致材料特性的改变和结构的变形，从而影响器件最终的性能和可靠性。目前国内外关于残余应力影响方面的研究还比较少。许东华等人[1]通过阳极键合制备了绝压压阻式压力传感器，指出阳极键合工艺产生
传感器与微系统 2016年10期2016-11-15
- 基于压阻原理的磁流变减振器阻尼力传感器设计
00044基于压阻原理的磁流变减振器阻尼力传感器设计董小闵毛飞魏燕重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆,400044为实现磁流变减振器运行中的健康状态监测并满足轿车磁流变减振器控制器阻尼力的需要，设计了一种可同时测量磁流变减振器压缩和复原行程中动态阻尼力的压阻式力传感器。根据汽车磁流变减振器的工作特性和压阻式压力传感器的设计原则，对阻尼力传感器进行了整体结构设计；采用理论计算与有限元仿真相结合的方法，以达到设计量程、获得较大灵敏度和固有频率为设计目标，确
中国机械工程 2016年20期2016-11-02
- P3HT有机压阻器件受黏弹性的影响及其机械性能改进
)P3HT有机压阻器件受黏弹性的影响及其机械性能改进高磊，田益明，侯伟，闫伟青，钟高余(复旦大学 材料科学系，上海 200433)制备了ITOP3HT(100nm)Al(70nm)结构的有机压阻器件，并测试了其在不同压力下的I-V特性，发现了承压后动态电学特性不同的两种类型的压阻器件，且两种压阻器件都表现出负压阻特性.现认为器件类型的分化可能是由于P3HT黏流形变的作用.为了减小黏流形变和改善薄膜弹性，提出了一种薄膜制备改进工艺：真空快速成膜工艺和退火处
复旦学报（自然科学版） 2016年2期2016-09-02
- 基于MEMS压阻传感器的低功耗高过载测试系统设计*
0)基于MEMS压阻传感器的低功耗高过载测试系统设计*韩 帅1,2,3,马游春1,2,秦 丽1,2,王悦凯1,2,丁 宁1,2(1.中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西 太原 030051；2. 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051;3.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)为了检验弹体在高冲击环境下的工作情况，提出了一种基于压阻传感器的高过载、低功耗的测试系统设计方案。该系统可承受2×105g的过载冲击
爆炸与冲击 2016年5期2016-04-17
- 压阻式微悬臂梁传感器检测生化毒剂的响应动力学研究
京102205）压阻式微悬臂梁传感器检测生化毒剂的响应动力学研究刘志伟，童朝阳*，穆晞惠，郝兰群，刘冰，张金平，高川（防化研究院，国民核生化灾害防护国家重点实验室，北京102205）为了探索压阻式微悬臂梁传感器检测靶分子的信号响应规律，在利用压阻式微悬臂梁传感器生化毒剂大量实测数据的基础上，基于配体-受体动力学和吸附动力学创建了两种压阻式微悬臂梁传感器检测靶分子的动力学模型，利用创建的动力学模型对检测数据进行了分析。结果表明:创建的模型能很好地拟合抗体、适
传感技术学报 2015年9期2015-08-17
- 单根氮化硅纳米线压阻效应研究
单根氮化硅纳米线压阻效应研究毕精会(太原科技大学，太原 030024)为了实现恶劣环境下的精密仪器和精确测量，适应于恶劣环境下的压力传感器的需求大大增加。首次报道单根氮化硅纳米线的横向压电效应。在不同压力负载下，采用导电原子力显微镜(CAFM)对单根氮化硅纳米线进行压阻效应测量。计算得到横向压电效应的系数在1.8～7.5×10-11Pa-1范围内。压电电阻系数和负载压力之间的关系几乎是线性的。稳定和可重复的电流-电压曲线通过多次循环往复测量完成，表明氮化硅
太原科技大学学报 2015年4期2015-05-25
- 表面微机械MEMS温度传感器研究*
生弯曲,进而影响压阻单元中的应力分布,压阻变化通过惠斯登电桥读出,由电桥输出电压变化表征温度的变化。相比于其他温度传感器,这种微机械温度传感器的灵敏度高、尺寸小、精度高。针对提出的温度传感器结构,文中给出了传感器的设计原理、制备工艺以及信号检测电路的设计。经测试,传感器的灵敏度为9.2 mV/℃,具有良好的稳定性。压阻效应;悬臂梁;表面微机械;温度传感器温度和日常生活密切相关,也是科学实验和生产活动必不可少的重要物理量之一。温度传感器占有较高的市场份额,每
传感技术学报 2015年3期2015-05-09
- Analytical Modeling of A Micro Dual-mode Media Compatible Pressure Sensor*
曾鹏,巴龙.精密压阻弹性体及力敏触觉传感器阵列[J].传感技术学报,2009,22(11):1547-1552.[4]Dai C L,Lu P W,Chang C L,et al.Capacitive Micro Pressure Sensor Integrated with A Ring Oscillator Circuit on Chip[J].Sensors,2009,9(12):10158-10170.[5]Orthner M P,Buetefis
传感技术学报 2015年2期2015-05-06
- 超声波水位计在船闸自动控制中应用
要的作用，与传统压阻式水位计相比，超声波水位计具有易安装，抗干扰能力强，工作稳定，维修方便等优点。【关键词】压阻 激光测距 超声波 水位计随着船闸电气控制自动化水平的大幅提升，运行现场各类检测信号在船闸自动控制中发挥重要作用，水位检测信号也不例外。目前船闸水位检测元件主要有：压阻式水位计、激光测距水位计等，其中压阻式水位计使用占90%以上，压阻式水位计直接放在水里，激光测距水位计需要在水面放置浮标，它们主要存在抗干扰能力差、易跑偏、维护成本高、使用寿命短等
科学与技术 2014年11期2014-10-21
- 一种压阻式微悬臂梁免疫传感器及其动力学分析
生化分析[1]。压阻式微悬臂梁是一种新型电学读出悬臂结构，可直接将发生在微悬臂梁表面的生化反应转换为电阻信号变化输出，由于压阻式微悬臂梁读出方式简单、易于集成、成本低、体积小，在现场检测中更具发展前景。但由于压阻式微悬梁加工难度较大，除国外仅有几篇应用报道外[2～5]，国内报道还非常少。相思子毒素(abrin)是一种剧毒生物毒素，对其进行快速、灵敏检测极为必要。目前利用压阻式微悬臂梁传感器检测相思子毒素还未见相关的文献报道。本研究以Abrin为作为靶标，构
传感器与微系统 2014年3期2014-09-25
- I2形MEMS谐振器的电阻差分检测方法*
执行)与输出端(压阻敏感)直接耦合所造成的输出信号品质较差的缺点,设计并制作了一种电阻差分检测电路。该电路通过外接电阻的方法,产生与输出信号中耦合成分幅值相同、相位相反的差分信号。将差分信号与谐振器输出信号相组合,从而实现解耦的目的。实验结果表明,电阻差分检测可有效消除了输出信号中的耦合成分,使频谱响应曲线得到更直观的体现。与其他消除耦合信号的技术方案相比(混频检测电路、惰性谐振器等),电阻差分检测法电路设计简单,无需改动器件的加工工艺,有利于满足未来器件
传感技术学报 2014年9期2014-09-06
- 微悬臂梁适配子传感器检测维埃克斯、沙林及动力学分析
重视[5，6]。压阻式微悬臂梁将压阻材料集成于微悬臂梁中，通过惠斯通电桥将微悬臂梁的弯曲直接转换为电压信号进行输出＼[7＼]。由于压阻式微悬臂梁读出方式简单、易于集成，成本低，体积小，在生化分子的现场检测中具有很好的发展前景＼[8，9＼]。目前，有关微悬臂梁适配子传感器检测VX和GB及动力学分析方法尚未见文献报道。本研究的目的在于： （1）利用毒剂特异性的VX和GB适配子，建立一种基于压阻式微悬臂梁适配子传感器检测VX和GB的新方法，实现对VX和GB的高灵
分析化学 2014年8期2014-09-02
- 嵌入式薄膜微传感器的ANSYS 分析与应用*
主要是基于材料的压阻特性和电阻几何参数的变化，即应变效应产生的。由压阻效应引起的薄膜电阻变化，主要是因为应力对电子自由程的影响而产生。传感器的薄膜合金溅射材料主要有Ni-Cr 合金和Cu-Ni 合金，有研究表明经退火处理后的铜镍合金性能稳定，具有良好的弹性和强度，可以作为各向同性材料对待，因此常被用于应变计［1-2］。同时，压阻薄膜材料制备技术的发展为薄膜微传感器的制作和应用提供了可能。薄膜微传感器主要是由直接淀积在测量表面上的压力电阻薄膜，及利用对应力相
制造技术与机床 2014年6期2014-04-27
- 压阻式压力传感器信号噪声比(SNR)的分析与提高
,250022）压阻式压力传感器信号噪声比(SNR)的分析与提高李 丽（山东劳动职业技术学院,250022）通过介绍压阻式压力传感器工作原理分析及噪声的主要起源，提出了针对不同噪声源（电噪声和外界电荷引起的非本征噪声）的解决措施，为将来针对高SNR的压力传感器设计提供参考依据。压力传感器;信噪比;噪声压阻效应0 引言由于噪声的存在，限制了一些低压量程的压阻式压力传感器（如生物医学领域）的使用，因为传感器中最小分辨率由器件的噪声水平决定，因此如何提高信噪比（
电子测试 2014年15期2014-02-16
- 康铜薄膜压力传感器的有限元分析
研究了铜镍合金的压阻系数[2]，发现经退火处理后的铜镍合金性能指标稳定，可以作为各向同性材料对待，具有一定的实用价值。美国威斯康星大学的张绪刚、李晓春等人进行了将微薄膜传感器嵌入Ti6Al4V合金基底的研究[3]，设计一出种嵌入式薄膜传感器并对其特性进行了分析。由于合金薄膜制备工艺较复杂，需要较大的成本投入，若制作出实物后再进行研究会造成不必要的浪费。本文利用ANSYS12.0有限元分析软件对康铜薄膜压阻式传感器进行了静态分析，研究压阻薄膜分布位置、薄膜厚
制造业自动化 2013年15期2013-10-17
- 等离子体处理对炭黑／硅橡胶压阻特性的影响
理对炭黑／硅橡胶压阻特性的影响于 涛a，丁 辛a，b（东华大学a.纺织学院；b.纺织面料技术教育部重点实验室，上海 201620）利用等离子体对炭黑进行表面处理，比较不同气体等离子体处理前后炭黑／硅橡胶的压阻性能.试验表明，炭黑经氩气等离子体处理后，所制备的试样电阻减小；而经氮气等离子体处理后，试样的电阻增大，同时提高了电阻的变化范围.原子力显微镜（AFM）测试表明，等离子体处理后的炭黑表面产生明显的凹凸；由扫描电子显微镜（SEM）图像可知，炭黑在硅橡胶中
东华大学学报（自然科学版） 2012年6期2012-06-04
- 微米铁粉填充硅橡胶复合材料的压阻性能研究
够探测应力变化的压阻材料尤为引人注意。在应用方面,碳纤维和玻璃纤维增强的塑料作为应力传感器[3～5],用于诊断建筑物混凝土疲劳和裂纹,保护保险柜失窃,填充了炭黑的硅橡胶可以探测曲面应力[6]。一种超级金属橡胶TM[7],尽管只含几个ppm金属,但对应力极为敏感,已被用于设计人造皮肤,探测机械冲击。在基础方面,谢泉等[8]报导了硅橡胶-炭黑复合材料的拉敏特性,确定了最佳炭黑含量,添加白炭黑来缩短电阻响应的弛豫时间,并给出一个理论解释。宋义虎等[9]研究了聚乙
航空材料学报 2011年1期2011-03-13
- 基于碳纳米管压阻效应的复合材料结构健康监测技术
应变传感方式包括压阻式、压电式、电容式、电感式等,而压阻式应变传感方式因具有较高的精度和较好的线性特性得到了广泛的应用。其中,压阻式应变传感方式利用的是固体的压阻效应[2],是指固体受到作用力后电阻率(或电阻)发生变化的现象,为机械能和电能之间提供了一种简单直接的能量与信号转换机制[3]。目前,压阻式应变传感器所采用的材料多为单晶硅材料,但相关研究机构通过对碳纳米管性质的研究,发现它除了具有优越的压阻特性外,在综合性能方面也具有优越性。比如碳纳米管具有高弹
无损检测 2010年9期2010-12-04
- 压力传感器集成恒流源灵敏度温度系数补偿
其中应用最广的是压阻式压力传感器[1-2]。压阻式压力传感器明显的缺点是对周围环境温度的敏感性过高,其温度漂移大是限制该类器件精度提高和应用范围扩大的主要因素之一。温度漂移是半导体压力传感器的关键指标[3],此类传感器的输出灵敏度是其静态特性中的一个重要指标,而灵敏度温度漂移的存在影响了其静态特性[4]。本文将“集成恒流源网络”用于超低量程微型压力传感器和表面微机械加工的多晶硅压力传感器的灵敏度温度漂移的高精度补偿。1 压阻式压力传感器的灵敏度温度特性压阻
中国机械工程 2010年7期2010-06-04