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基于双层平面螺旋电感的无线柔性压力传感器结构设计
被引量：
1
1
作者
范庭波
缪佳
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期204-209,共6页
新型柔性传感器在电子皮肤、智能纺织、柔性机器人等领域得到了广泛的研究。目前多数传感器需要连接刚性的采集电路,这限制了设备柔软性、舒适性和轻盈度的提升。提出了一种基于双层平面螺旋电感的柔性无线无源压力传感器。该传感包含...
新型柔性传感器在电子皮肤、智能纺织、柔性机器人等领域得到了广泛的研究。目前多数传感器需要连接刚性的采集电路,这限制了设备柔软性、舒适性和轻盈度的提升。提出了一种基于双层平面螺旋电感的柔性无线无源压力传感器。该传感包含三层柔性层:双层平面螺旋电感(天线层)、高磁导率铁氧体膜和弹性织物层。其中,双层平面螺旋电感层包括两个旋转方向相反的平面线圈,形成具有大电感量、大电容量的LC谐振器。外界压力载荷改变传感器的谐振频率,进而被外界接收线圈无线检测。通过研究四种双层螺旋电感天线层的结构设计,传感器的灵敏度最大可达到0.11 MHz/k Pa,检测距离达到18 mm。这种基于双层平面螺旋电感的柔性无线无源压力传感器打破了有线电气连接的限制,可在下一代医疗系统、智能机器人等领域中发挥巨大的应用潜能。
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关键词
柔性压力传感
无线通信
平面螺旋电
感
LC谐振
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职称材料
受蛛网启发的海绵纤维基柔性电阻式压力传感阵列
2
作者
黄梁松
张雨
+5 位作者
张鹏
张坤
杜明超
步晓飞
王硕
赵忠凯
《传感技术学报》
北大核心
2025年第2期214-221,共8页
柔性压力传感阵列作为能够对一定范围内的压力进行检测的工具而被广泛应用。但在面对诸如非平整表面、高应力作用等复杂工作环境时,一些传感器阵列往往表现不理想,易出现撕裂,不透气,不透湿等问题。针对上述问题,采用炭黑(CB)、热塑性...
柔性压力传感阵列作为能够对一定范围内的压力进行检测的工具而被广泛应用。但在面对诸如非平整表面、高应力作用等复杂工作环境时,一些传感器阵列往往表现不理想,易出现撕裂,不透气,不透湿等问题。针对上述问题,采用炭黑(CB)、热塑性聚氨酯(TPU)和食盐(NaCl)为基础材料,利用湿法纺丝和牺牲模板法制备了具有海绵状多孔结构的柔性纤维压力传感器。该传感器具有良好的灵敏度(-0.03487 kPa^(-1),<6 kPa),且保持了良好的重复性。同时受蛛网结构的启发,以该传感器为基础制作了仿生蛛网结构的传感阵列,该结构为传感阵列带来的更好的抗应力能力和气体环境下的透气透湿性,有利于传感器阵列在不平整表面、对透气透湿性有要求等复杂环境下的应用。测试结果表明,该传感阵列能够在人体行为检测应用中发挥出理想的性能。
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关键词
电阻式
柔性压力传感
阵列
仿生蛛网结构
湿法纺丝
多孔结构
牺牲模板法
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职称材料
熔融混炼制备柔性TPU/rGO介电层及其压力传感性能
被引量：
3
3
作者
吴焕东
肖书平
+2 位作者
徐百平
黄嘉荣
徐文华
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期8-13,共6页
为了探究熔融混炼制备弹性体/导电填料复合材料的压力传感性能及其应用价值,对良好生物相容性的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和氧化石墨烯(GO)进行熔融混炼,该过程中GO发生原位热还原,从而制得柔性TPU/还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合材料。以...
为了探究熔融混炼制备弹性体/导电填料复合材料的压力传感性能及其应用价值,对良好生物相容性的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和氧化石墨烯(GO)进行熔融混炼,该过程中GO发生原位热还原,从而制得柔性TPU/还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合材料。以此为介电层组装电容式压力传感器,并进行传感性能测试分析。结果表明,GO的掺杂可有效改善传感器的性能,1.0%GO质量分数时传感器的灵敏度为0.069 MPa^(-1)(0.06~2 MPa),明显高于未掺杂的(0.046 MPa^(-1)),这与GO掺杂显著提高介电层的介电常数有关。当GO含量过高时,传感器灵敏度反而降低,这可能与材料内rGO渗流网络形成有关。所研制的传感器响应性较好,以GO 1.0%质量分数为例,其响应时间约110 ms、迟滞误差1.4%、稳定性良好。该传感器可成功应用于人体手指点击和弯曲运动监测,在柔性可穿戴领域展现出良好的应用前景。
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关键词
熔融混炼
柔性压力传感
热塑性聚氨酯弹性体
氧化石墨烯
柔性
可穿戴设备
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职称材料
题名
基于双层平面螺旋电感的无线柔性压力传感器结构设计
被引量：
1
1
作者
范庭波
缪佳
机构
江苏省医疗器械检验所
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期204-209,共6页
文摘
新型柔性传感器在电子皮肤、智能纺织、柔性机器人等领域得到了广泛的研究。目前多数传感器需要连接刚性的采集电路,这限制了设备柔软性、舒适性和轻盈度的提升。提出了一种基于双层平面螺旋电感的柔性无线无源压力传感器。该传感包含三层柔性层:双层平面螺旋电感(天线层)、高磁导率铁氧体膜和弹性织物层。其中,双层平面螺旋电感层包括两个旋转方向相反的平面线圈,形成具有大电感量、大电容量的LC谐振器。外界压力载荷改变传感器的谐振频率,进而被外界接收线圈无线检测。通过研究四种双层螺旋电感天线层的结构设计,传感器的灵敏度最大可达到0.11 MHz/k Pa,检测距离达到18 mm。这种基于双层平面螺旋电感的柔性无线无源压力传感器打破了有线电气连接的限制,可在下一代医疗系统、智能机器人等领域中发挥巨大的应用潜能。
关键词
柔性压力传感
无线通信
平面螺旋电
感
LC谐振
Keywords
flexible pressure sensor
wireless communication
planar spiral inductor
LC resonator
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
受蛛网启发的海绵纤维基柔性电阻式压力传感阵列
2
作者
黄梁松
张雨
张鹏
张坤
杜明超
步晓飞
王硕
赵忠凯
机构
山东科技大学电气与自动化工程学院
出处
《传感技术学报》
北大核心
2025年第2期214-221,共8页
基金
国家自然科学基金重大研究计划项目(91848206)。
文摘
柔性压力传感阵列作为能够对一定范围内的压力进行检测的工具而被广泛应用。但在面对诸如非平整表面、高应力作用等复杂工作环境时,一些传感器阵列往往表现不理想,易出现撕裂,不透气,不透湿等问题。针对上述问题,采用炭黑(CB)、热塑性聚氨酯(TPU)和食盐(NaCl)为基础材料,利用湿法纺丝和牺牲模板法制备了具有海绵状多孔结构的柔性纤维压力传感器。该传感器具有良好的灵敏度(-0.03487 kPa^(-1),<6 kPa),且保持了良好的重复性。同时受蛛网结构的启发,以该传感器为基础制作了仿生蛛网结构的传感阵列,该结构为传感阵列带来的更好的抗应力能力和气体环境下的透气透湿性,有利于传感器阵列在不平整表面、对透气透湿性有要求等复杂环境下的应用。测试结果表明,该传感阵列能够在人体行为检测应用中发挥出理想的性能。
关键词
电阻式
柔性压力传感
阵列
仿生蛛网结构
湿法纺丝
多孔结构
牺牲模板法
Keywords
resistive flexible pressure sensor array
biomimetic spider web structure
wet spinning
porous structure
sacrificial template method
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
熔融混炼制备柔性TPU/rGO介电层及其压力传感性能
被引量：
3
3
作者
吴焕东
肖书平
徐百平
黄嘉荣
徐文华
机构
五邑大学智能制造学部江门市五邑大学高分子材料智能制造重点实验室
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期8-13,共6页
基金
国家自然科学基金项目(11972023,12102306)
五邑大学博士基金项目(BSQD2006)。
文摘
为了探究熔融混炼制备弹性体/导电填料复合材料的压力传感性能及其应用价值,对良好生物相容性的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和氧化石墨烯(GO)进行熔融混炼,该过程中GO发生原位热还原,从而制得柔性TPU/还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合材料。以此为介电层组装电容式压力传感器,并进行传感性能测试分析。结果表明,GO的掺杂可有效改善传感器的性能,1.0%GO质量分数时传感器的灵敏度为0.069 MPa^(-1)(0.06~2 MPa),明显高于未掺杂的(0.046 MPa^(-1)),这与GO掺杂显著提高介电层的介电常数有关。当GO含量过高时,传感器灵敏度反而降低,这可能与材料内rGO渗流网络形成有关。所研制的传感器响应性较好,以GO 1.0%质量分数为例,其响应时间约110 ms、迟滞误差1.4%、稳定性良好。该传感器可成功应用于人体手指点击和弯曲运动监测,在柔性可穿戴领域展现出良好的应用前景。
关键词
熔融混炼
柔性压力传感
热塑性聚氨酯弹性体
氧化石墨烯
柔性
可穿戴设备
Keywords
melt-mixing
flexible pressure sensing
thermoplastic polyurethane elastomer
graphene oxide
flexible wearable device
分类号
TQ320.6 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于双层平面螺旋电感的无线柔性压力传感器结构设计
范庭波
缪佳
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
2
受蛛网启发的海绵纤维基柔性电阻式压力传感阵列
黄梁松
张雨
张鹏
张坤
杜明超
步晓飞
王硕
赵忠凯
《传感技术学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
熔融混炼制备柔性TPU/rGO介电层及其压力传感性能
吴焕东
肖书平
徐百平
黄嘉荣
徐文华
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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