壓阻
- EP/MWCNTs復合材料的制備及其壓阻性能
力，再通過力-電壓阻性能實現材料健康監(jiān)測[4-5]。在復合材料基體中添加碳納米材料的方式還可以改善復合材料原有的力學性能和其它物理性能。碳納米管改性可分為共價改性和非共價改性兩種。共價改性指的是通過化學手段破壞碳納米管上原來的sp2結構，并接枝上目標基團。碳納米管表面接枝的極性基團可以有效降低碳納米管的表面能，還可以與基體材料產生共價鍵反應，使其界面性能提升。常見的碳納米管共價改性時引入的官能團有—COOH，—OH，—NH2等。共價改性可以明顯提升MWCN
工程塑料應用 2023年10期2023-11-08
- 先進碳纖維增強復合材料螺栓連接結構損傷監(jiān)測技術*
斷發(fā)展，碳基納米壓阻傳感器在結構狀態(tài)監(jiān)測方面的研究逐漸增多，尤其以壓力和應變監(jiān)測為主的碳基納米壓阻傳感器越來越多地應用到結構健康監(jiān)測中[23–30]，包括利用碳納米管（Carbon nanotube，CNT）傳感器網絡對玻璃纖維增強樹脂復合材料螺栓連接結構的狀態(tài)變化進行監(jiān)測[26]；由全噴墨打印技術制成的納米壓阻傳感器來表征典型航空航天結構部件在劇烈溫度變化下的小尺寸裂紋[29]；由納米石墨烯片（Graphene nanoplatelets，GNP）和高分
航空制造技術 2023年17期2023-10-28
- 聚丙烯酰胺基復合導電水凝膠在柔性壓阻傳感器領域中的應用
不同可分為：柔性壓阻式傳感器［9-12］、柔性電容式傳感器［13-17］。柔性壓阻傳感器具有制備工藝簡單、響應速度快、易于集成和低成本等優(yōu)點，因此備受研究者們的關注，尤其在與電容式和壓電式傳感器相比較時更加突出。在新材料研究方面，水凝膠材料因其良好的柔韌性能而備受研究者們的青睞，已經成為柔性壓阻傳感器中的重要材料之一。其中聚丙烯酰胺（Polyacrylamide PAM）水凝膠由于制備簡單、易于改性及實現功能化而得到廣泛的研究和發(fā)展。1 聚丙烯酰胺基復合導
電鍍與精飾 2023年10期2023-10-19
- 中北大學：觸覺技術“新突破” 機器人“手感”更敏銳
敏高分辨率的壓電壓阻復合增強式觸覺傳感技術，突破了中國觸覺傳感器技術瓶頸。 據了解，為了實現智能機器人和可穿戴電子設備的機械傳感感知，通常利用基于壓阻、電容、摩擦電和壓電機制的觸覺傳感器將觸覺信息轉換為電信號。其中，壓電柔性觸覺傳感器在動態(tài)力檢測方面具有快速響應的優(yōu)點，因此被廣泛用于模擬人體皮膚。 “大家看，這款機器人手指上就運用了我們最新的研究成果壓電、壓阻觸覺傳感技術?！睓C器手在技術人員的操控下，柔軟性和靈動性遠超普通智能機器手。韓教授介紹到，壓電-壓
科學導報 2023年71期2023-10-18
- 插入管結構要素對消聲器性能的影響研究
結構單元對消聲器壓阻性能和消聲性能的影響，國內外學者做了大量研究。居曉華[1]利用仿真軟件Virtual Lab和試驗相結合的方法對某排氣消聲器進行研究，在擴張室截面不變的情況下，擴張比越大，則傳遞損失越有增大的趨勢。駱瀅升[2]采用GT軟件對柴油發(fā)電機消聲器仿真計算，研究表明：1/4波長管與主管的交匯口間距離越小，傳遞損失越大。FAN和JI[3]基于傳遞矩陣法的一維分析方法預測和分析了具有穿孔入口管和出口管的三通消聲器的衰減特性，隨著穿孔面積的增加，端腔
機床與液壓 2023年2期2023-03-01
- 基于導電涂層微結構TPU柔性傳感器的制備和性能
性壓力傳感器分為壓阻、壓容、壓電和摩擦發(fā)電型。其中壓阻型柔性壓力傳感器由于結構較簡單、制造成本較低等被廣泛采用。壓阻型柔性壓力傳感器主要由柔性導電傳感基片、保護層和電極組成。柔性傳感基片表面的微納結構和導電涂層是影響傳感器性能的2個重要方面。在傳感基片表面形成微納結構有助于提高傳感器的靈敏度、檢測范圍等性能。表面微結構主要有微柱［5］、微金字塔［6］、微圓頂［7］和仿生微結構［8］等。其中表面微柱結構可提高傳感器的靈敏度，且由于其具有較高的力學強度，可承受
中國塑料 2022年11期2022-11-26
- 碳納米管/殼聚糖彈性氣凝膠的壓阻性能*
]。基于導電材料壓阻效應的壓阻式傳感器能夠將外界的機械刺激轉換為電阻變化信號,且具有獨特的柔韌性和形變能力,在可穿戴監(jiān)測器件、智能傳感器件和生物醫(yī)療領域具有廣闊的應用前景[2]。碳基氣凝膠不僅具有質輕、高孔隙率、高比表面積等特性,還具有優(yōu)異的導電性能,可以被用來開發(fā)新型傳感材料[4,5]。然而,碳基氣凝膠較差的力學強度和脆性限制了其在壓阻傳感器中的應用。近年來,多種類型的柔性氣凝膠材料被開發(fā)出來。Yang Z P等人[6]制備了二維碳化鈦(MXene)包覆
傳感器與微系統(tǒng) 2022年10期2022-10-11
- 凍融循環(huán)下導電混凝土壓阻效應的穩(wěn)定性研究
,而導電混凝土的壓阻效應是由于施加的應力改變了其電阻率的現象.基于此,導電混凝土可用于制備傳感器[3-4]埋入建筑物中監(jiān)測結構變形和損傷,也可鋪設路面融化冰雪[5-7].導電混凝土無論是用于建筑物的健康監(jiān)測還是用于道路的融雪化冰,都要求其同時具備高耐久性和壓阻效應的穩(wěn)定性[8-11].有關導電混凝土壓阻效應穩(wěn)定性的研究,已有一些學者開展了相關工作.比如Liu 等[12]利用涂有碳納米管的廢碎玻璃作為導電填料,開發(fā)了新型自感應水泥基傳感器,通過提高廢玻璃含量
寧波大學學報（理工版） 2022年5期2022-09-16
- 內貼式碳纖維復合材料壓阻模型的建立及應用
阻關系，將其稱為壓阻模型，該理論揭示了復合材料力學行為與電阻的關系，為智能預警提供了理論依據。范曉明等[3]以碳纖維、石墨摻量為指標進行壓力試驗，結果表明摻入石墨質量分數20%～30%時得到最佳導電模型。趙曉華等[4]從隧穿效應和孔隙的連通性角度對壓阻進行分析，認為將CFRP分布在混凝土中時，單根CFRP連接模式存在接觸與非接觸?？紫闁|等[5]基于水泥基材料，將傳感元件埋設其中進行力學測試，提出了CFRP靈敏度概念，即CFRP元件在外力作用下電阻變化程度，
合成纖維工業(yè) 2022年4期2022-08-22
- 基于單片機的井下防腐作用監(jiān)測裝置
2.2 結構元件壓阻式傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上，制成硅壓阻芯片，并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內，引出電極引線。半導體材料的壓阻效應的數學表達式如公式（1）所示。式中：壓阻系數是表征半導體材料壓阻效應的特性參數；為應力；為電阻；Δ為電阻的變化量。電阻不僅隨不同材料而不同，而且是各向異性的，同一材料在不同方向的壓阻系數也各不相同。各向同性的材料的壓阻系數無方向性，這時公式（1）成立。對各向異性的立方晶體單晶硅來說，其壓阻系數與晶向有關。
中國新技術新產品 2022年9期2022-08-13
- 片上溫漂補償的壓阻式壓力芯片的設計與制造
m，MEMS)硅壓阻式壓力傳感器具有靈敏度高、動態(tài)響應快、測量精度高、穩(wěn)定性好、工作溫度范圍寬、易于小型化與微型化和便于批量生產等優(yōu)點[1－2]。 其原理主要是基于硅的壓阻效應，受到壓力后其電阻率發(fā)生改變[3]。 但壓阻效應受溫度影響很大，在不同的工作溫度下傳感器的靈敏度不同，即會導致熱靈敏度溫漂(以變化百分比作為單位時，等同于“熱滿量程溫漂”)，嚴重影響傳感器的標定與使用，如果不加以補償，溫度較高時傳感器的靈敏度會變得比較低。目前常用的實現低溫漂的方法主
傳感技術學報 2022年4期2022-07-09
- AgNWs/MXene增強的柔性多孔壓阻傳感器的制備與性能研究
電式壓力傳感器和壓阻式壓力傳感器[2].電容式壓力傳感器通過感知壓力引起的電容變化來獲得相應的電信號，具有響應速度快、動態(tài)范圍寬的優(yōu)點.然而在實際應用過程中，這種傳感器的靈敏度較低，不能很好地滿足實際應用的需求.壓電式壓力傳感器是運用壓電材料實現壓力對電信號的轉換.該類傳感器是由壓電敏感材料組成，壓電系數越高，壓電敏感材料的能量轉化率越高，但是它的內阻較大，而且有些壓電材料需要做防潮處理.壓阻式壓力傳感器通過將施加的壓力轉換電阻或電流的信號，具有制備工藝簡
湖北大學學報(自然科學版) 2022年4期2022-07-02
- 搭載柔性觸覺傳感器陣列 輪腿式機器人用頭部操控球形物體
超快響應速度柔性壓阻薄膜，集成定制化的高空間分辨率、高速信號采集模塊硬件系統(tǒng)，使機器人的觸覺水平在機器人智能控制、人機交互方面達到了新高度。同時，在觸覺傳感器硬件電路的研制中，團隊在4英寸柔性聚酰亞胺襯底上研制出的64×64柔性晶體管基陣列電路，該陣列電路是基于單壁碳納米管的薄膜晶體管有源矩陣，同自主研制的壓阻薄膜集成，構建了空間分辨率0.9毫米（相當于每英寸28.2像素）高密度觸覺神經網絡系統(tǒng)。相關論文以《用于靈敏智能機器人觸覺感知的大規(guī)模集成柔性觸覺傳
海外星云 2022年21期2022-03-09
- 復摻功能填料機敏混凝土的壓阻響應
降低電阻率，提高壓阻響應靈敏度目的。國外文獻關于多層石墨烯納米片(NGPs)的報道主要集中在對水泥漿體的水化過程、晶體結構及力學性能影響，對其在機敏混凝土中應用報道較少。SUN等[4]研究了摻NGPs水泥基復合材料，對不同的加載速率和加載振幅下分析了其點響應情況，探討了摻NGPs水泥基復合材料在動態(tài)加載速率測量中的應用，結果表明，該材料在不同加載條件下對壓阻效應具有敏感性與穩(wěn)定的可重復性，當NGPs體積摻量為4%～10%時，壓阻響應明顯。JIN等[5]將摻
材料科學與工程學報 2021年5期2021-11-17
- PUF／碳基氣凝膠復合材料的壓阻性能
?；谌嵝圆牧系?span id="j5i0abt0b" class="hl">壓阻傳感器具有獨特的柔韌性和形變能力，以及多種生物監(jiān)測功能，例如呼吸、脈搏、血壓和關節(jié)運動等，在智能傳感器、可穿戴監(jiān)測器件、生物醫(yī)療等領域具有廣闊的應用前景[2–4]。柔性壓阻傳感器可以測量微小應力或應變，可以將力學信號轉換為基于電阻變化的電信號[5]。靈敏度（G）是壓阻傳感器的重要參數，是輸出信號變化量與輸入信號變化量的比值，計算如式(1)。式中：ΔR——電阻變化量；R0——初始電阻；ε——壓縮應變[6]。當外界應力或應變作用在材料上時，
工程塑料應用 2021年10期2021-10-29
- 激光炭化制備功能化PI織物及其壓阻傳感性能研究
215228)壓阻傳感器是將壓力信號轉變?yōu)殡娮栊盘柕膫鞲衅?，其在信息、電子、機械等領域均有廣泛應用。與傳統(tǒng)的壓阻傳感器相比，柔性壓阻傳感器具有可彎曲甚至折疊、便于攜帶等特點，在可穿戴電子、健康監(jiān)測系統(tǒng)和智能機器人等領域起到非常重要的作用。柔性基底是柔性壓阻傳感器的重要組成部分，對柔性壓阻傳感器主要起到保護的作用，選擇合適的柔性基底能夠拓展壓阻傳感器的使用范圍。聚酰亞胺 (PI)是主鏈上含酰亞胺環(huán)狀結構的一類高性能聚合物[1]，其主鏈上含有大量的酰亞胺環(huán)和
合成纖維工業(yè) 2021年4期2021-10-13
- 碳納米管水泥基復合材料壓阻效應的多尺度研究進展
400023）壓阻效應是由力引起半導體的電阻率發(fā)生變化的現象?；炷恋人嗷牧系目沽涯芰^差，亦是電的不良導體，受力破壞前電阻幾乎不發(fā)生變化。碳納米管的壓阻具有高靈敏度、線性度、可逆性等特性。水泥基材料中加入適量碳納米管不但可提高其抗裂強度，亦能賦予復合材料壓阻性能等特殊功能。碳納米管水泥基復合材料可以反射或吸收電磁輻射，具有電磁屏蔽[1]和吸波性能[2-3]，可應用于通訊領域，解決電磁輻射污染等問題；碳納米管水泥基復合材料具有類似于半導體的熱電性能[
化工進展 2021年8期2021-08-21
- 柔性電子應變傳感器的研究與應用
合理選擇；如何對壓阻效應做深入的分析與研究；如何針對光學效應設計可穿戴柔性電子應變傳感器；如何結合其他影響因素和效應對可穿戴柔性電子應變傳感器進行系統(tǒng)的優(yōu)化；如何通過對器件集成系統(tǒng)的輸出情況分析與判斷實現對可穿戴柔性電子應變傳感器的綜合性設計和開發(fā)。2 各類材料的選擇與應用相比較傳統(tǒng)模式下的半導體電子應變傳感器的材料應用來分析，可穿戴柔性電子應變傳感器材料應用的需求更加嚴格，且對于應用材料的柔韌性和拉伸性也提出了更高的標準。在此，若想實現對可穿戴柔性電子應
機械管理開發(fā) 2021年6期2021-04-02
- 一種陶瓷壓阻傳感器制造工藝
明公開了一種陶瓷壓阻傳感器制造工藝，其使用陶瓷壓阻傳感器制造裝置，該裝置包括機體、壓模驅動機構、上模機構、手動機構以及下模機構。所述的壓模驅動機構和下模機構均設置在機體的上端面，上模機構設置在壓模驅動機構上?？梢越鉀Q陶瓷壓阻傳感器制造過程中所存在的以下難題：不便于對陶瓷進行熱壓定型，脫模多通過人工進行脫模，操作復雜，增加了工作難度；脫模后需要自然冷卻，極大地延長了制造時間，降低了工作效率。本發(fā)明可以自動對陶瓷進行熱壓制作，操作方便，設置的脫模單元可以在熱制
傳感器世界 2021年9期2021-03-27
- 面內隨機堆疊石墨烯復合材料壓阻傳感機理與壓阻性能1)
傳感器具有良好的壓阻效應和柔韌性,得到了人們的極大關注.許多基于GC 纖維[1-3]、薄膜[4-6]以及織物[7-8]的傳感器件的研究工作已被報道,它們可以應用到醫(yī)療電子、環(huán)境監(jiān)測和人工智能等領域,例如由其制造的智能電子皮膚既可以察覺肺的呼吸、心臟的跳動這樣的小變形,也可以感知身體各關節(jié)的屈伸這樣的大變形.石墨烯的制備方法、基底材料以及GC 的組裝方法的差異使得它們的壓阻性能有所不同.為了改進和革新生產技術、提高壓阻性能,許多研究工作已經被開展.Son 等
力學學報 2020年6期2020-12-23
- 新型高g值壓阻式加速度計設計
1979年開發(fā)出壓阻式硅加速度計[1]以來，微機械壓阻式硅加速度計已被用于許多設備，包括汽車、便攜式電子設備等[2]。有多種MEMS硅加速度計技術可以檢測加速度，例如，電容式、壓阻式、壓電式、諧振式、光學式。其中，壓阻式加速度計具有低輸入阻抗、抗電磁干擾性強、高可靠性以及直流高頻響應輸出等優(yōu)點，被廣泛應用于地震監(jiān)測、車輛碰撞分析等領域。為了獲得更高的靈敏度，共振頻率、結構穩(wěn)定性以及低交叉軸干擾，已經發(fā)表的有多種用于高沖擊硅加速度計的獨特微結構，包括懸臂結構
儀表技術與傳感器 2020年10期2020-11-18
- 基于柔性傳感器的固體火箭發(fā)動機界面應力監(jiān)測①
構成1.1 柔性壓阻傳感器監(jiān)測系統(tǒng)硬件部分由柔性傳感器、PXIe-4082數據采集卡和計算機組成。柔性傳感器如圖1所示。圖1中，1號柔性壓阻傳感器是一種薄膜聚合物傳感器，由導電介質和柔性基底材料組成，有效區(qū)域為半徑7.34 mm的圓，面積為169 mm2，厚度0.5 mm，測力最大能達到1000 N，具有高靈敏度和良好的穩(wěn)定性。圖1 柔性傳感器Fig.1 Flexible sensors式(1)[11]對壓阻材料的壓阻現象進行了解釋，傳感器的電阻變化主要是
固體火箭技術 2020年4期2020-09-05
- 高柔彈性電子皮膚壓力觸覺傳感器的研究
現壓力測量的柔性壓阻式觸覺傳感器[13]. 除電極之外，此傳感器的所有部件都由軟性材料制作而成，在保證較低成本及良好可擴展性的基礎上，實現了柔性化；2005年，該課題組引入“漁網”結構[14]，進一步使傳感器的拉伸率提高到25%；但依靠“漁網”結構實現的彈性在附著于活動關節(jié)時將會消失，不能適應動態(tài)測量. 2010年，加州大學伯克利分校Javey課題組的Takei等[15]用接觸印刷法，將平行的半導體(Ge/Si)納米線陣列附著于柔性的聚酰亞胺基底材料，制作
哈爾濱工業(yè)大學學報 2020年7期2020-06-24
- 基于壓阻反饋信號納米梁非線性振動控制
含多穩(wěn)態(tài)解情況。壓阻效應是指當材料受到應力時,其載流子的平均有效質量增加或減小(取決于應力方向、晶體取向和電流方向)，從而電阻率發(fā)生改變的現象。壓阻效應一般比電阻應變效應大兩個數量級,被廣泛應用于各種壓阻傳感器[16-18]?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">壓阻效應，可以制作各種應力應變傳感器。常用的壓阻效應半導體材料有硅和鍺的摻雜半導體，其中P型硅的壓阻效應比較明顯。壓阻效應已經被廣泛地應用在各種傳感器的研究工作中，如壓阻傳感器，壓阻壓力傳感器，壓阻式加速度傳感器。對于硅納米結構的
科學技術與工程 2020年4期2020-04-08
- 基于碳納米管-聚合物的柔性觸覺傳感器研究
器的工作方式包括壓阻式、電容式、光學式、電磁式、壓電式等.這些傳感器中，壓阻式和電容式觸覺傳感器被廣泛采用[2-3].但是電容式觸覺傳感器會受到較大的遲滯效應、雜散電容和復雜制造工藝的限制[4-5].相比之下使用壓阻原理，利用聚合物基復合材料作為敏感材料的觸覺傳感器具有較高的靈敏度[6]，且工藝簡潔，制造成本相對較低[7]，有利于大面積應用.為了在低壓范圍(采用傳感器陣列的形式有助于進行大面積生產和覆蓋應用.筆者提出了一種基于多壁碳納米管-聚合物和不規(guī)則表
鄭州大學學報（工學版） 2019年6期2019-11-26
- 基于CAN總線的航空發(fā)動機智能壓力傳感器設計
G500/708壓阻式壓力傳感器的基礎上，微處理器選擇集成了CAN總線控制器和CAN總線通信接口的TMS320LF2407，設計了一種基于CAN總線的智能航空發(fā)動機壓力傳感器。1 壓阻式壓力傳感器原理壓阻式壓力傳感器利用半導體材料在受壓條件下自身電阻改變，在電阻兩端添加激勵電壓，通過測量輸出電壓進而實現對壓力的采集[2]。1.1 半導體壓阻效應半導體電阻率會隨著加載在自身的壓力而發(fā)生相應變化：Δρ=πσ(1)式中：ρ為電阻率；π為壓阻系數；σ為施加在半導體
儀表技術與傳感器 2019年10期2019-11-06
- 一種聚苯乙炔BEHP-PPV的壓阻特性
由于具有高靈敏的壓阻特性和良好的彎曲性能，在醫(yī)用手術機器人、人工皮膚等人工智能領域具有潛在的應用前景[1-6].目前，壓力傳感器中使用的壓阻敏感材料主要有以下4種[7-11]: 1) 金屬應變片；2) 無機半導體；3) 絕緣彈性體和導體的混合物，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)和碳納米顆粒的混合物[12]；4)有機共軛聚合物.其中，導體和絕緣彈性體混合而成的復合材料已被研究和應用多年[13]，但因其是物理方法混合而成，可能導致生產和使用過程中摻雜材料分相，影響
復旦學報（自然科學版） 2019年4期2019-10-09
- 石墨烯/碳納米管嵌入式纖維傳感器對樹脂基復合材料原位監(jiān)測的結構-性能關系對比
學、結構、界面和壓阻特性[9-10]，已成為最具潛力的可用于識別、量化和診斷FRP健康狀態(tài)的新型功能材料。以傳感元件的空間結構為劃分依據，可將當前基于CNMs的傳感技術主要分為3類，即一維傳感、二維傳感以及三維傳感技術。例如，將石墨烯或CNTs剝落并分散在樹脂基體而形成的三維納米復合材料，可廣泛用于檢測FRP在不同形變下的裂紋和失效模式[11-12]；利用CNT薄膜[13-14]，buckypapers[15-16]，CNT/聚合物混合膜[17]和石墨烯帶
材料工程 2019年9期2019-09-19
- 磁致伸縮/壓阻塊狀復合材料的磁阻性能研究*
D磁致伸縮材料和壓阻材料進行復合，獲得復合磁電阻材料,并研究了復合磁電阻材料在一定變化磁場內的磁電阻效應.1 實驗部分1.1 磁致伸縮材料(Terfenol-D)的磁致伸縮系數測試一般測量磁致伸縮系數都是采用非平衡電橋的方法，但由于受溫度、磁電阻效應等因素的影響,電路中會出現較嚴重的漂移現象,導致測量難以準確進行.為了克服這種缺點,筆者采用光學干涉方法測量磁致系數[11].把待測磁致伸縮材料(Terfenol-D)樣品沿最易磁化的〈112〉晶向切割成尺寸為
浙江師范大學學報（自然科學版） 2018年3期2018-08-08
- 不可壓縮流條件下沖壓過濾裝置的取樣流量
差應與過濾裝置的壓阻相等，即：(1)雖然在不可壓縮流條件下一般設定空氣密度不變，但在過濾裝置中通常會產生顯著的壓差，影響密度。本文假設過濾裝置前后空間內的靜壓和空氣密度分別一致，過濾裝置前后的靜壓差值為過濾裝置的壓阻。取樣器內的空氣平均密度和壓力則分別為過濾裝置前后空氣密度和壓力的算數平均值，而根據氣體連續(xù)性方程，取樣器內空氣的平均速度用調和平均值[8]：(2)式中，u1和u2分別為取樣器內過濾裝置前后的空氣流速，m·s-1。1.2 過濾裝置的壓阻一般地，
現代應用物理 2018年2期2018-07-09
- 一種三維柔性力傳感單元的設計與實驗*
按工作原理可分為壓阻式、壓電式和電容式等[1-4]。文獻[5-6]設計了由4個電容器組成的同面多電極結構的柔性觸覺傳感器,在外力作用下引起電容變化,從而實現測量三維力的功能,結果表明該傳感器可檢測0～10 N的三維力。文獻[7]利用力敏導電橡膠的壓阻效應研究設計出能滿足柔性需求可檢測多維力觸覺傳感器,但采用力敏導電橡膠具有較大的粘彈性。文獻[8-9]提出了整體式框架結構,節(jié)點行之間獨立的具有多層次交叉線陣列式結構,能感知多維力信息的柔性觸覺傳感器系統(tǒng),但制
傳感技術學報 2018年4期2018-05-03
- 碳納米管紗在應力下的壓阻效應：現象和影響因素
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型多晶硅薄膜應變因子與摻雜濃度關系理論研究?
作溫度范圍廣,但壓阻系數小.為了提高多晶硅薄膜的性能,人們在薄膜的制備方法和壓阻理論上探索研究.制備方法上主要是設計晶粒結構和摻雜濃度,壓阻理論主要是求取基礎壓阻系數和應變因子理論公式[9?14].多晶硅薄膜按膜厚分為普通多晶硅薄膜和多晶硅納米薄膜兩種.普通多晶硅薄膜(薄膜厚度≥0.3μm)溫度特性好但壓阻系數小,而多晶硅納米薄膜(薄膜厚度≤0.1μm)不僅溫度特性好,而且壓阻系數高[15].20世紀末期,提出了普通多晶硅薄膜壓阻理論,并在實驗和應用中得到
物理學報 2017年24期2018-01-18
- 壓阻心肺傳感器系統(tǒng)在汽車安全帶中的應用
壓阻心肺傳感器系統(tǒng)在汽車安全帶中的應用由于人類的呼吸衰退和心臟衰竭可能會在不知情的情況下發(fā)生且難以預料，而車輛安全帶的設計主要是確保車輛發(fā)生事故時乘員的安全，因此研究開發(fā)了能夠測量人體呼吸和心臟信號的原型安全帶。一般安全帶所采用的材料是用無紡材料，這種安全帶是基于壓阻效應（由于呼吸過程中身體胸腔/腹區(qū)的擴張，會對傳感器上施加一定的壓力）和心臟信號傳感器中淺析心臟沖擊掃描技術（BCG）的原理來工作的。該種汽車安全帶與傳感器集成。汽車安全帶是由織機用高性能窄幅
汽車文摘 2017年5期2017-12-05
- 智能石墨烯人工喉 幫助聾啞人“說話”
音，利用石墨烯的壓阻效應來接收聲音，實現了單器件的聲音收發(fā)同體。器件使用的多孔石墨烯材料具有高熱導率和低熱容率的特點，能夠通過熱聲效應發(fā)出100Hz-40kHz的寬頻譜聲音。其多孔結構對壓力也極為敏感，能夠感知發(fā)聲時喉嚨處的微弱振動，可以通過壓阻效應接收聲音信號。因此，這種器件能夠準確感知聾啞人低吟、尖叫等特殊聲音，并將這種“無含義聲音”轉換為頻率、強度可控的聲音，有望在將來轉換為預先錄制的語言。當“人工喉”佩戴者大聲發(fā)出低吟時，人工喉會感知喉嚨振動狀態(tài)并
農家書屋 2017年4期2017-04-27
- Preparation and performance of PSA nanofiber filtration membrane
對濾材過濾效率和壓阻的影響。結果表明：當環(huán)境相對濕度達到30%時，納米纖維成形良好；當紡絲電壓為22 kV，紡絲時間23 h,接收距離為16 cm時，制備的納米纖維氈面密度為6.78 g·m-2，濾材過濾效率達到99.93%，過濾壓阻為754 Pa，納米纖維氈質量因子為9.63×10-3；PSA納米纖維氈達到了PM2.5過濾的要求，有望在高溫過濾領域得到廣泛應用。聚砜酰胺纖維 靜電紡絲 納米纖維過濾效率 過濾壓阻Foundation item: Natio
合成纖維工業(yè) 2017年2期2017-04-20
- 共軛聚合物MDMO-PPV的壓阻效應研究
起電阻的變化，即壓阻效應[2-6]；應力和應變引起電容的變化[7-8]；應力引起電致發(fā)光強度的變化[9-10]．另外，在使用的材料方面，有機觸覺傳感器可以通過不導電的有機材料如聚乙烯、聚苯乙烯、硅膠(PDMS)等作為載體，摻雜銅粉、鋁粉、炭黑、碳納米管等導電顆粒形成導電的復合材料[11-13]；也可以使用PDMS等絕緣材料與導電薄膜，制成金字塔形的元件，從而得到感知電容變化的觸覺傳感器[14]；還可以使用有機導電小分子[15]，有機導電共軛聚合物等材料制備
復旦學報（自然科學版） 2017年2期2017-03-22
- 多晶硅應變因子計算研究
的應用，學者對其壓阻效應原理進行深入研究。本文論述了P型多晶硅隧道壓阻模型和應變因子理論計算存在問題，提出了一種應變因子改進算法，與實驗結果比較表明該算法的科學性，為多晶硅廣泛應用打下一定的理論基礎。多晶硅；壓阻特性；隧道壓阻理論；應變因子1 引言半導體壓阻式壓力傳感器是產量最高的傳感器之一，具有體積小、靈敏度高和成本低等優(yōu)點[1]。壓阻式壓力傳感器主要工作原理：在半導體彈性膜片上制備半導體電阻（即：力敏電阻）并連接成差動全橋，利用半導體的壓阻效應將膜片受
電子世界 2017年3期2017-03-01
- 導電橡膠復合材料壓力傳感特性研究*
分子柔性復合材料壓阻效應，研究導電橡膠壓力傳感過程中的特殊性能。確定了實驗材料與合成工藝，實驗室制備出了炭黑填充型導電硅橡膠柔性復合材料，研究了復合材料壓力傳感特性主要影響因素。分別采用氣相法和液相法對炭黑粒子進行表面氧化改性，可有效提高炭黑在基體材料中的分散性，從而改善和提高壓力傳感性能。雙組分基體材料壓阻特性優(yōu)于單組分材料，粘度越大，壓阻特性越好，壓力傳感過程中的電阻弛豫時間越短，電阻遲滯特性系數越小。炭黑與多壁碳納米管并用，可增強復合材料力敏效應，提
功能材料 2016年11期2016-12-09
- 圓片級封裝鋁鍺鍵合后殘余應力的測量和分析
明：鍵合環(huán)內外的壓阻變化約為鍵合環(huán)下方壓阻變化的3倍。這種方法可以作為晶圓級鍵合質量的有效在線表征手段之一。鋁鍺共晶鍵合； 殘余應力； 力敏電阻0 引 言晶圓鍵合過程中，由于材料熱膨脹系數的不匹配、鍵合面存在顆?；驓馀莸仍颍I合片內會產生一定大小的殘余應力，這種應力可能會導致材料特性的改變和結構的變形，從而影響器件最終的性能和可靠性。目前國內外關于殘余應力影響方面的研究還比較少。許東華等人[1]通過陽極鍵合制備了絕壓壓阻式壓力傳感器，指出陽極鍵合工藝產生
傳感器與微系統(tǒng) 2016年10期2016-11-15
- 基于壓阻原理的磁流變減振器阻尼力傳感器設計
00044?基于壓阻原理的磁流變減振器阻尼力傳感器設計董小閔毛飛魏燕重慶大學機械傳動國家重點實驗室，重慶,400044為實現磁流變減振器運行中的健康狀態(tài)監(jiān)測并滿足轎車磁流變減振器控制器阻尼力的需要，設計了一種可同時測量磁流變減振器壓縮和復原行程中動態(tài)阻尼力的壓阻式力傳感器。根據汽車磁流變減振器的工作特性和壓阻式壓力傳感器的設計原則，對阻尼力傳感器進行了整體結構設計；采用理論計算與有限元仿真相結合的方法，以達到設計量程、獲得較大靈敏度和固有頻率為設計目標，確
中國機械工程 2016年20期2016-11-02
- P3HT有機壓阻器件受黏彈性的影響及其機械性能改進
)?P3HT有機壓阻器件受黏彈性的影響及其機械性能改進高磊，田益明，侯偉，閆偉青，鐘高余(復旦大學 材料科學系，上海 200433)制備了ITOP3HT(100nm)Al(70nm)結構的有機壓阻器件，并測試了其在不同壓力下的I-V特性，發(fā)現了承壓后動態(tài)電學特性不同的兩種類型的壓阻器件，且兩種壓阻器件都表現出負壓阻特性.現認為器件類型的分化可能是由于P3HT黏流形變的作用.為了減小黏流形變和改善薄膜彈性，提出了一種薄膜制備改進工藝：真空快速成膜工藝和退火處
復旦學報（自然科學版） 2016年2期2016-09-02
- 基于MEMS壓阻傳感器的低功耗高過載測試系統(tǒng)設計*
0)基于MEMS壓阻傳感器的低功耗高過載測試系統(tǒng)設計*韓 帥1,2,3,馬游春1,2,秦 麗1,2,王悅凱1,2,丁 寧1,2(1.中北大學電子測試技術國家重點實驗室,山西 太原 030051；2. 儀器科學與動態(tài)測試教育部重點實驗室, 山西 太原 030051;3.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070)為了檢驗彈體在高沖擊環(huán)境下的工作情況，提出了一種基于壓阻傳感器的高過載、低功耗的測試系統(tǒng)設計方案。該系統(tǒng)可承受2×105g的過載沖擊
爆炸與沖擊 2016年5期2016-04-17
- 壓阻式微懸臂梁傳感器檢測生化毒劑的響應動力學研究
京102205）壓阻式微懸臂梁傳感器檢測生化毒劑的響應動力學研究劉志偉，童朝陽*，穆晞惠，郝蘭群，劉冰，張金平，高川（防化研究院，國民核生化災害防護國家重點實驗室，北京102205）為了探索壓阻式微懸臂梁傳感器檢測靶分子的信號響應規(guī)律，在利用壓阻式微懸臂梁傳感器生化毒劑大量實測數據的基礎上，基于配體-受體動力學和吸附動力學創(chuàng)建了兩種壓阻式微懸臂梁傳感器檢測靶分子的動力學模型，利用創(chuàng)建的動力學模型對檢測數據進行了分析。結果表明:創(chuàng)建的模型能很好地擬合抗體、適
傳感技術學報 2015年9期2015-08-17
- 單根氮化硅納米線壓阻效應研究
單根氮化硅納米線壓阻效應研究畢精會(太原科技大學，太原 030024)為了實現惡劣環(huán)境下的精密儀器和精確測量，適應于惡劣環(huán)境下的壓力傳感器的需求大大增加。首次報道單根氮化硅納米線的橫向壓電效應。在不同壓力負載下，采用導電原子力顯微鏡(CAFM)對單根氮化硅納米線進行壓阻效應測量。計算得到橫向壓電效應的系數在1.8～7.5×10-11Pa-1范圍內。壓電電阻系數和負載壓力之間的關系幾乎是線性的。穩(wěn)定和可重復的電流-電壓曲線通過多次循環(huán)往復測量完成，表明氮化硅
太原科技大學學報 2015年4期2015-05-25
- 表面微機械MEMS溫度傳感器研究*
生彎曲,進而影響壓阻單元中的應力分布,壓阻變化通過惠斯登電橋讀出,由電橋輸出電壓變化表征溫度的變化。相比于其他溫度傳感器,這種微機械溫度傳感器的靈敏度高、尺寸小、精度高。針對提出的溫度傳感器結構,文中給出了傳感器的設計原理、制備工藝以及信號檢測電路的設計。經測試,傳感器的靈敏度為9.2 mV/℃,具有良好的穩(wěn)定性。壓阻效應;懸臂梁;表面微機械;溫度傳感器溫度和日常生活密切相關,也是科學實驗和生產活動必不可少的重要物理量之一。溫度傳感器占有較高的市場份額,每
傳感技術學報 2015年3期2015-05-09
- Analytical Modeling of A Micro Dual-mode Media Compatible Pressure Sensor*
曾鵬,巴龍.精密壓阻彈性體及力敏觸覺傳感器陣列[J].傳感技術學報,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
傳感技術學報 2015年2期2015-05-06
- 超聲波水位計在船閘自動控制中應用
要的作用，與傳統(tǒng)壓阻式水位計相比，超聲波水位計具有易安裝，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，維修方便等優(yōu)點。【關鍵詞】壓阻 激光測距 超聲波 水位計隨著船閘電氣控制自動化水平的大幅提升，運行現場各類檢測信號在船閘自動控制中發(fā)揮重要作用，水位檢測信號也不例外。目前船閘水位檢測元件主要有：壓阻式水位計、激光測距水位計等，其中壓阻式水位計使用占90%以上，壓阻式水位計直接放在水里，激光測距水位計需要在水面放置浮標，它們主要存在抗干擾能力差、易跑偏、維護成本高、使用壽命短等
科學與技術 2014年11期2014-10-21
- 一種壓阻式微懸臂梁免疫傳感器及其動力學分析
生化分析[1]。壓阻式微懸臂梁是一種新型電學讀出懸臂結構，可直接將發(fā)生在微懸臂梁表面的生化反應轉換為電阻信號變化輸出，由于壓阻式微懸臂梁讀出方式簡單、易于集成、成本低、體積小，在現場檢測中更具發(fā)展前景。但由于壓阻式微懸梁加工難度較大，除國外僅有幾篇應用報道外[2～5]，國內報道還非常少。相思子毒素(abrin)是一種劇毒生物毒素，對其進行快速、靈敏檢測極為必要。目前利用壓阻式微懸臂梁傳感器檢測相思子毒素還未見相關的文獻報道。本研究以Abrin為作為靶標，構
傳感器與微系統(tǒng) 2014年3期2014-09-25
- I2形MEMS諧振器的電阻差分檢測方法*
執(zhí)行)與輸出端(壓阻敏感)直接耦合所造成的輸出信號品質較差的缺點,設計并制作了一種電阻差分檢測電路。該電路通過外接電阻的方法,產生與輸出信號中耦合成分幅值相同、相位相反的差分信號。將差分信號與諧振器輸出信號相組合,從而實現解耦的目的。實驗結果表明,電阻差分檢測可有效消除了輸出信號中的耦合成分,使頻譜響應曲線得到更直觀的體現。與其他消除耦合信號的技術方案相比(混頻檢測電路、惰性諧振器等),電阻差分檢測法電路設計簡單,無需改動器件的加工工藝,有利于滿足未來器件
傳感技術學報 2014年9期2014-09-06
- 微懸臂梁適配子傳感器檢測維?？怂埂⑸沉旨皠恿W分析
重視[5，6]。壓阻式微懸臂梁將壓阻材料集成于微懸臂梁中，通過惠斯通電橋將微懸臂梁的彎曲直接轉換為電壓信號進行輸出＼[7＼]。由于壓阻式微懸臂梁讀出方式簡單、易于集成，成本低，體積小，在生化分子的現場檢測中具有很好的發(fā)展前景＼[8，9＼]。目前，有關微懸臂梁適配子傳感器檢測VX和GB及動力學分析方法尚未見文獻報道。本研究的目的在于： （1）利用毒劑特異性的VX和GB適配子，建立一種基于壓阻式微懸臂梁適配子傳感器檢測VX和GB的新方法，實現對VX和GB的高靈
分析化學 2014年8期2014-09-02
- 嵌入式薄膜微傳感器的ANSYS 分析與應用*
主要是基于材料的壓阻特性和電阻幾何參數的變化，即應變效應產生的。由壓阻效應引起的薄膜電阻變化，主要是因為應力對電子自由程的影響而產生。傳感器的薄膜合金濺射材料主要有Ni-Cr 合金和Cu-Ni 合金，有研究表明經退火處理后的銅鎳合金性能穩(wěn)定，具有良好的彈性和強度，可以作為各向同性材料對待，因此常被用于應變計［1-2］。同時，壓阻薄膜材料制備技術的發(fā)展為薄膜微傳感器的制作和應用提供了可能。薄膜微傳感器主要是由直接淀積在測量表面上的壓力電阻薄膜，及利用對應力相
制造技術與機床 2014年6期2014-04-27
- 壓阻式壓力傳感器信號噪聲比(SNR)的分析與提高
,250022）壓阻式壓力傳感器信號噪聲比(SNR)的分析與提高李 麗（山東勞動職業(yè)技術學院,250022）通過介紹壓阻式壓力傳感器工作原理分析及噪聲的主要起源，提出了針對不同噪聲源（電噪聲和外界電荷引起的非本征噪聲）的解決措施，為將來針對高SNR的壓力傳感器設計提供參考依據。壓力傳感器;信噪比;噪聲壓阻效應0 引言由于噪聲的存在，限制了一些低壓量程的壓阻式壓力傳感器（如生物醫(yī)學領域）的使用，因為傳感器中最小分辨率由器件的噪聲水平決定，因此如何提高信噪比（
電子測試 2014年15期2014-02-16
- 康銅薄膜壓力傳感器的有限元分析
研究了銅鎳合金的壓阻系數[2]，發(fā)現經退火處理后的銅鎳合金性能指標穩(wěn)定，可以作為各向同性材料對待，具有一定的實用價值。美國威斯康星大學的張緒剛、李曉春等人進行了將微薄膜傳感器嵌入Ti6Al4V合金基底的研究[3]，設計一出種嵌入式薄膜傳感器并對其特性進行了分析。由于合金薄膜制備工藝較復雜，需要較大的成本投入，若制作出實物后再進行研究會造成不必要的浪費。本文利用ANSYS12.0有限元分析軟件對康銅薄膜壓阻式傳感器進行了靜態(tài)分析，研究壓阻薄膜分布位置、薄膜厚
制造業(yè)自動化 2013年15期2013-10-17
- 等離子體處理對炭黑／硅橡膠壓阻特性的影響
理對炭黑／硅橡膠壓阻特性的影響于 濤a，丁 辛a，b（東華大學a.紡織學院；b.紡織面料技術教育部重點實驗室，上海 201620）利用等離子體對炭黑進行表面處理，比較不同氣體等離子體處理前后炭黑／硅橡膠的壓阻性能.試驗表明，炭黑經氬氣等離子體處理后，所制備的試樣電阻減?。欢浀獨獾入x子體處理后，試樣的電阻增大，同時提高了電阻的變化范圍.原子力顯微鏡（AFM）測試表明，等離子體處理后的炭黑表面產生明顯的凹凸；由掃描電子顯微鏡（SEM）圖像可知，炭黑在硅橡膠中
東華大學學報（自然科學版） 2012年6期2012-06-04
- 微米鐵粉填充硅橡膠復合材料的壓阻性能研究
夠探測應力變化的壓阻材料尤為引人注意。在應用方面,碳纖維和玻璃纖維增強的塑料作為應力傳感器[3～5],用于診斷建筑物混凝土疲勞和裂紋,保護保險柜失竊,填充了炭黑的硅橡膠可以探測曲面應力[6]。一種超級金屬橡膠TM[7],盡管只含幾個ppm金屬,但對應力極為敏感,已被用于設計人造皮膚,探測機械沖擊。在基礎方面,謝泉等[8]報導了硅橡膠-炭黑復合材料的拉敏特性,確定了最佳炭黑含量,添加白炭黑來縮短電阻響應的弛豫時間,并給出一個理論解釋。宋義虎等[9]研究了聚乙
航空材料學報 2011年1期2011-03-13
- 基于碳納米管壓阻效應的復合材料結構健康監(jiān)測技術
應變傳感方式包括壓阻式、壓電式、電容式、電感式等,而壓阻式應變傳感方式因具有較高的精度和較好的線性特性得到了廣泛的應用。其中,壓阻式應變傳感方式利用的是固體的壓阻效應[2],是指固體受到作用力后電阻率(或電阻)發(fā)生變化的現象,為機械能和電能之間提供了一種簡單直接的能量與信號轉換機制[3]。目前,壓阻式應變傳感器所采用的材料多為單晶硅材料,但相關研究機構通過對碳納米管性質的研究,發(fā)現它除了具有優(yōu)越的壓阻特性外,在綜合性能方面也具有優(yōu)越性。比如碳納米管具有高彈
無損檢測 2010年9期2010-12-04
- 壓力傳感器集成恒流源靈敏度溫度系數補償
其中應用最廣的是壓阻式壓力傳感器[1-2]。壓阻式壓力傳感器明顯的缺點是對周圍環(huán)境溫度的敏感性過高,其溫度漂移大是限制該類器件精度提高和應用范圍擴大的主要因素之一。溫度漂移是半導體壓力傳感器的關鍵指標[3],此類傳感器的輸出靈敏度是其靜態(tài)特性中的一個重要指標,而靈敏度溫度漂移的存在影響了其靜態(tài)特性[4]。本文將“集成恒流源網絡”用于超低量程微型壓力傳感器和表面微機械加工的多晶硅壓力傳感器的靈敏度溫度漂移的高精度補償。1 壓阻式壓力傳感器的靈敏度溫度特性壓阻
中國機械工程 2010年7期2010-06-04