全织物型离电式柔性压力传感器的制备及其性能

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作者 张蕊 叶苏娴 +1 位作者 王建 邹专勇 《纺织学报》 北大核心 2025年第2期113-121,共9页

针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自... 针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自动透气性测试仪等表征与分析电极层和介电层。结果表明:全织物型离电式柔性压力传感器在低压范围(0~1.19 kPa)内的灵敏度高达2.89 kPa-1,具有0~224 kPa较宽的感测范围,较短的响应时间(50 ms),在超过1000次施压循环后仍然保持较稳定的相对电容变化;此外,还具有较好的透气率(225 mm/s)和超疏水性,其水接触角为159.5°。全织物型离电式柔性压力传感器对人体关节运动具有优异的识别能力,在运动监测领域具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 离电式柔性压力传感器 非织造布 碳纳米管 运动监测

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全纳米纤维离电式柔性压力传感器的制备及性能研究 被引量：2

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作者 赵晰蒙 李方全 +6 位作者 崔萌 汪滨 王颖 张秀芹 祝桂香 郭敏 郭子芳 《北京服装学院学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期47-55,64,共10页

为解决传统的电容式压力传感器灵敏度低的问题,基于聚丁二酸丁二醇酯对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)和离子液体(ILs),采用静电纺丝技术制备离子介电层(ILs/PBST),并利用离电式压力传感机制开发了一种灵敏、透气的全纳米纤维离电式柔性压力传... 为解决传统的电容式压力传感器灵敏度低的问题,基于聚丁二酸丁二醇酯对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)和离子液体(ILs),采用静电纺丝技术制备离子介电层(ILs/PBST),并利用离电式压力传感机制开发了一种灵敏、透气的全纳米纤维离电式柔性压力传感器。该器件具有超高灵敏度(902.4 kPa-1,0~6 kPa)和快速响应/恢复时间(147 ms/147 ms),能够快速稳定地监测多种人体运动及生理信号。此外,三维多孔纳米纤维网络赋予其良好的透气性,确保其长期佩戴的舒适性,该器件有望应用在智能医疗领域。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 纳米纤维膜 离子介电层 离电式传感机理

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基于rGO/PDMS可穿戴电阻式柔性压力传感器的制备和性能研究 被引量：2

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作者 任孟 陈宇岳 +1 位作者 张德锁 林红 《纺织导报》 CAS 2022年第6期92-92,94,95,96,共4页

文章介绍了一种基于还原型氧化石墨烯(rGO)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)的电阻式柔性压力传感器,提出了一种制备柔性压力传感器的新方法,并研究了rGO浓度对该传感器灵敏度的影响。结果表明,该柔性压力传感器具有较高的灵敏度,当rGO掺杂量为4%... 文章介绍了一种基于还原型氧化石墨烯(rGO)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)的电阻式柔性压力传感器,提出了一种制备柔性压力传感器的新方法,并研究了rGO浓度对该传感器灵敏度的影响。结果表明,该柔性压力传感器具有较高的灵敏度,当rGO掺杂量为4%时,灵敏度最大可达到76.321 kPa^(-1),可用于监测人体关节弯曲程度和手腕中的脉搏运动。该电阻式柔性压力传感器制造成本低,灵敏且耐用,在机器人皮肤和智能穿戴领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 rGO/PDMS 电阻式 可穿戴

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一种杠杆式柔性压力传感器标定装置研制 被引量：1

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作者 同志学 曹恒源 +2 位作者 闫观海 李晨宇 张学锋 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第8期123-127,142,共6页

针对现有柔性压力传感器标定装置及方法存在精度差、结构复杂且不易操作等问题,设计并搭建一种杠杆式标定装置。采用STM32和增量式PID算法作为微处理器和控制算法,实现标定装置中步进电机角度和速度控制。通过步进电机转动调节配重的位... 针对现有柔性压力传感器标定装置及方法存在精度差、结构复杂且不易操作等问题,设计并搭建一种杠杆式标定装置。采用STM32和增量式PID算法作为微处理器和控制算法,实现标定装置中步进电机角度和速度控制。通过步进电机转动调节配重的位置,从而利用杠杆原理对施加在标定对象上的载荷进行调节。通过这种间接加压方式,可对标定对象进行高精度压力加载。实验表明:研制的杠杆式标定装置可在0~20 N量程内,20 s内达到期望压力值且测量误差保持在±0.01 N,具有高精度压力加载、操作简单等特点,可用于高质量、高效率的柔性压力传感器标定。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 杠杆式标定装置 间接加压 标定

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压阻式传感器用于服装压力测试的电路设计

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作者 周彬 胡心怡 邓式皓 《山东纺织科技》 2006年第5期35-37,共3页

文章介绍了压阻式传感器的工作原理及其优越性能,结合高性能的放大及补偿电路进行了服装压力测试的电路设计。该服装压力测试方法为服装压力舒适性的客观评定提供了依据。

关键词 服装压力 压阻式传感器 放大及补偿电路

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石墨烯/PDMS仿生银杏叶微结构柔性压阻式压力传感器 被引量：10

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作者 李伊梦 侯晓娟 +1 位作者 张辽原 丑修建 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第3期198-203,共6页

柔性压阻式压力传感器是可穿戴健康监测系统和人机交互设备的重要组成部分。在实际应用中,对具有高灵敏度和宽线性范围的压阻式压力传感器的需求迫切。以石墨烯油墨为功能层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性材料,设计并制备了具有仿生银杏... 柔性压阻式压力传感器是可穿戴健康监测系统和人机交互设备的重要组成部分。在实际应用中,对具有高灵敏度和宽线性范围的压阻式压力传感器的需求迫切。以石墨烯油墨为功能层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性材料,设计并制备了具有仿生银杏叶微结构的柔性压力传感器。利用扫描电子显微镜(SEM)表征了传感器的表面形貌。结果表明,仿生银杏叶表面的微结构包括平行叶脉和各种形状不一的凸起。该传感器具有1.56 kPa-1的高灵敏度和22.6 Pa^20 kPa的宽线性范围,当施加不同的载荷时有明显的台阶现象,并且可以在10000次的循环压力测试下保持稳定良好的性能。传感器的响应时间缩短至80 ms左右。此外,该压阻式压力传感器可用于检测人体关节的运动,表明其在健康监测和电子皮肤中应用潜力巨大。 展开更多

关键词 压阻式压力传感器 仿生银杏叶微结构 聚二甲基硅氧烷(PDMS) 石墨烯油墨 柔性材料

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压阻式微型压力传感器敏感结构设计 被引量：11

7

作者 易选强 苑伟政 +2 位作者 马炳和 陈爽 邓进军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期782-786,共5页

在设计某一压阻式压力传感器特定敏感结构的过程中,对出现的技术难题进行了研究。文中的第2部分设计了弹性膜片的典型结构;第3部分设计了压敏电阻的尺寸以及阻值;第4部分使用ANSYS软件分析了弹性膜片在不同压力作用下的应力、应变分布,... 在设计某一压阻式压力传感器特定敏感结构的过程中,对出现的技术难题进行了研究。文中的第2部分设计了弹性膜片的典型结构;第3部分设计了压敏电阻的尺寸以及阻值;第4部分使用ANSYS软件分析了弹性膜片在不同压力作用下的应力、应变分布,确定了压敏电阻在弹性膜片上的最佳分布位置。分析结果表明:压敏电阻距离弹性膜片边缘越近,灵敏度越高。同时计算了不同外界压力载荷和不同位置条件下压敏电阻的电压输出变化情况,提取了敏感膜片的固有频率和响应时间。文中响应时间曲线表明:所设计的微型压阻式压力传感器响应速度快,稳定时间仅为1.0×10^(-5)s。 展开更多

关键词 传感器 微机电系统 微型压阻式压力传感器 膜片

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基于动态条件下压力传感器的嵌入式血压测量系统设计 被引量：3

8

作者 梅紫萍 耿杰 黄艺 《现代电子技术》 北大核心 2018年第21期182-186,共5页

传统血压测量系统测量血压值误差较大,无论是性能还是稳定性都相对较差,不能满足临床使用条件,为了解决该问题,提出基于动态条件下压力传感器的嵌入式血压测量系统设计。通过分析嵌入式血压测量系统整体框架,设计系统硬件结构与软件功能... 传统血压测量系统测量血压值误差较大,无论是性能还是稳定性都相对较差,不能满足临床使用条件,为了解决该问题,提出基于动态条件下压力传感器的嵌入式血压测量系统设计。通过分析嵌入式血压测量系统整体框架,设计系统硬件结构与软件功能;在系统硬件核心部分移植嵌入式微处理器,并对气泵气阀控制、FLASH接口以及液晶显示电路进行设计;制定串口通信协议,利用程序语言完成数据收发处理,由此对血压进行准确测量。通过实验验证该系统设计十分合理,且具有血压值误差小、性能稳定的优势,能够满足人们对血压测量高标准要求。 展开更多

关键词 动态条件 压力传感器 嵌入式系统 血压测量 移植 电路

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柔性传感器在足底压力测量系统中的应用 被引量：5

9

作者 高敏 张一帆 +2 位作者 洪成雨 李毓陵 高卫东 《服装学报》 CAS 2018年第4期301-307,共7页

查阅国内外相关资料,对柔性传感器在足底压力测量系统中的应用进行总结。常见的足底压力测量系统主要有鞋式和平台式两种,分析影响这两种足底压力测量系统的影响因素和传感器在足底压力测量方面的性能,并对人体足底压力测量点和传感器... 查阅国内外相关资料,对柔性传感器在足底压力测量系统中的应用进行总结。常见的足底压力测量系统主要有鞋式和平台式两种,分析影响这两种足底压力测量系统的影响因素和传感器在足底压力测量方面的性能,并对人体足底压力测量点和传感器测量区域进行讨论。研究发现传感器与压力的线性力学属性可以实现足底压力的实时测量,将传感器、Internet和GPRS模块有效结合的足底压力测量系统能够实现远程足部电子医疗诊断与监测。 展开更多

关键词 柔性传感器 足底压力测量 鞋式 平台式 鞋式足底压力测量

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三维织物基石墨烯柔性压力传感器设计及应用 被引量：4

10

作者 张高晶 王冰心 +3 位作者 刘迎春 郭肖青 曲丽君 田明伟 《针织工业》 北大核心 2021年第4期49-54,共6页

为更好地将石墨烯改性三维织物应用于智能纺织品,以三维织物作为基材,石墨烯溶液作为活性材料,组装具有三维结构的柔性压阻式压力传感器阵列。并将传感器阵列与控制器、计算机、手机蓝牙结合成电子智能纺织品。控制器以STM32F103C8T6单... 为更好地将石墨烯改性三维织物应用于智能纺织品,以三维织物作为基材,石墨烯溶液作为活性材料,组装具有三维结构的柔性压阻式压力传感器阵列。并将传感器阵列与控制器、计算机、手机蓝牙结合成电子智能纺织品。控制器以STM32F103C8T6单片机作为主单元,连接外部设备,结合蓝牙,实现数据采集与无线传输。整个系统在重物识别、人体静态体征测试方面具有独特优势和广阔应用前景。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 压阻式压力传感器 石墨烯 三维织物 智能纺织品 蓝牙 无线传输

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基于微结构的网印柔性压力传感器

11

作者 袁碧玉 《丝网印刷》 2016年第12期9-12,共4页

智能生活将生活中的各种物品串联在了一起,物联网的壮大已经成为不争的事实。根据IDC的预测,全球物联网市场的规模将在2017年由2013年的5.4万亿美元增至7.3万亿美元。而智能家居和可穿戴设备等一系列新型生活方式的崛起,为传感器带来产... 智能生活将生活中的各种物品串联在了一起,物联网的壮大已经成为不争的事实。根据IDC的预测,全球物联网市场的规模将在2017年由2013年的5.4万亿美元增至7.3万亿美元。而智能家居和可穿戴设备等一系列新型生活方式的崛起,为传感器带来产业链淘金机会,其中包括MEMS传感器等。作为产业链上游技术的核心,原本用于汽车、智能手机的MEMS传感器系统开始强势进入可穿戴设备。 展开更多

关键词 微纳结构 介质层 网版印刷机 电容式压力传感器 柔性压力传感器 电子器件 上下电极 微结构 土壤结构 光刻胶 光致抗蚀剂 辅料 柔性衬底 模版 掩模 旋涂 电阻式 网印

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电磁激励微谐振式传感器的设计与制作 被引量：1

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作者 高振宁 陈德勇 +1 位作者 王军波 毋正伟 《微纳电子技术》 CAS 2008年第10期597-600,共4页

利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励-电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。传感器以"H"型双端固支梁为谐振器,采用差分检测结构。工艺制作采用体硅加工工艺,并且采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装... 利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励-电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。传感器以"H"型双端固支梁为谐振器,采用差分检测结构。工艺制作采用体硅加工工艺,并且采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装。利用锁相环微弱信号检测技术建立的开环频率特性测试系统及闭环自激测试系统测试了传感器的频率、压力特性等相关技术指标。谐振器在空气中的品质因素Q值大于1200;在真空中的Q值大于7000。压力满量程刻度为0～120kPa。差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果,差分输出结果的线性相关系数为0.9999,灵敏度为225.77Hz/kPa。 展开更多

关键词 微机电系统 谐振式压力传感器 电磁激励电磁拾振 差分检测 体硅微加工工艺

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差分谐振式压力微传感器灵敏度匹配特性（英文）

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作者 邢永豪 谢波 +2 位作者 陈健 陈德勇 王军波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期159-164,共6页

谐振式压力微传感器因其高精度、高稳定性及准数字输出等特性而广泛应用于气压监测、航空航天等领域。相较于其他结构,差分谐振式具有灵敏度高、线性度好及温度漂移小等优势。然而,要获得差分谐振式压力微传感器的最优性能,仍需解决差... 谐振式压力微传感器因其高精度、高稳定性及准数字输出等特性而广泛应用于气压监测、航空航天等领域。相较于其他结构,差分谐振式具有灵敏度高、线性度好及温度漂移小等优势。然而,要获得差分谐振式压力微传感器的最优性能,仍需解决差分谐振梁灵敏度不匹配的问题。在仿真与实验的基础上,对差分谐振式压力微传感器的灵敏度匹配特性进行了相关研究。根据研究结果,对传感器的结构参数进行了优化设计。两谐振梁的设计灵敏度为±46 Hz/kP,实验结果显示中心梁的实际灵敏度为45Hz/kPa,边梁的实际灵敏度为-44Hz/kPa,差分输出的线性度高达0.999 999 9。 展开更多

关键词 微机电系统 谐振式压力传感器 差分频率 灵敏度匹配 双谐振器 有限元分析

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浅析碳纳米材料在柔性压力传感器中的应用

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作者 陈虎越 梁涛 +1 位作者 汤鑫 车润雨 《中国新通信》 2019年第16期142-142,共1页

基于碳纳米材料的不断发展,柔性压力传感器得到了优化,并在诸多领域中得到了应用。对此,笔者将简单阐述碳纳米材料在柔性期间中应用的发展,探究其在柔性压力传感器中的应用方式,并对未来发展趋势进行预测,以供参考。

关键词 碳纳米材料 柔性压力传感器 电阻式压力传感器 电容式压力传感器

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基于稳态扫频的MEMS谐振压力传感器芯片测试 被引量：1

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作者 李晓莹 张艳飞 +2 位作者 任森 邓进军 苑伟政 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第4期224-228,254,共6页

针对硅微谐振式压力传感器开环测试的需求,提出了一种基于稳态扫频的硅微谐振式压力传感器芯片测试方法,实现了高精度扫频激励信号电路与高分辨率检测电路的设计。此设计将单片机技术与直接数字频率合成技术的优点相结合,实现了范围为1 ... 针对硅微谐振式压力传感器开环测试的需求,提出了一种基于稳态扫频的硅微谐振式压力传感器芯片测试方法,实现了高精度扫频激励信号电路与高分辨率检测电路的设计。此设计将单片机技术与直接数字频率合成技术的优点相结合,实现了范围为1 kHz～1 MHz精确扫频,其最小扫频步距为1 Hz。通过算法补偿有效减小了扫频激励信号的频率误差,使其平均绝对误差低于0.08 Hz。在幅值检测电路设计中,采用峰值检测电路与差分PulSAR ADC电路相结合,实现了传感器输出信号电压幅值的高分辨率检测,实测得到传感器幅频曲线,并对谐振器的谐振频率稳定性进行了测试,计算出了谐振器的机械品质因数和谐振频率等参数,为谐振器结构优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 谐振式压力传感器 芯片测试 直接数字合成 扫频

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多层结构柔性压力传感织物的设计与性能

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作者 陈奕汛 吴倩 +1 位作者 李倩 王进美 《纺织科技进展》 CAS 2024年第2期14-17,22,共5页

智能可穿戴技术因其能够实时交互穿戴者与环境之间的信息而具有巨大发展潜力,在柔性可穿戴设备中,柔性压力传感器是用于压力检测的关键器件。使用导电材料MWCNTs与PEDOT:PSS制备3种不同的传感器敏感层,以镍铜织物作为传感器的上下电极,... 智能可穿戴技术因其能够实时交互穿戴者与环境之间的信息而具有巨大发展潜力,在柔性可穿戴设备中,柔性压力传感器是用于压力检测的关键器件。使用导电材料MWCNTs与PEDOT:PSS制备3种不同的传感器敏感层,以镍铜织物作为传感器的上下电极,制备一种具有多层结构的柔性压阻式压力传感器,并对传感器性能进行测试。结果表明,PEDOT:PSS敏感层在0~5 kPa压强范围内,灵敏度高达0.168 12 kPa-1,具有较快的响应时间与恢复时间,以及较好的可重复性。该传感器性能良好,可以应用在柔性可穿戴设备中。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 压阻式压力传感器 MWCNTS PEDOT:PSS 多层结构

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一种MEMS压力传感器温度补偿方法 被引量：3

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作者 刘强 魏贵玲 +3 位作者 黄晶 郭文欣 何香君 孙申厚 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第6期828-832,共5页

针对微机电系统(MEMS)压阻式压力传感器受环境温度影响产生温度漂移的问题,该文分析了常用的温度补偿方法,提出了一种基于粒子群优化-径向基函数(PSO-RBF)的压力传感器温度补偿模型,结合标定实验采集的样本数据,建立了标定压力同敏感元... 针对微机电系统(MEMS)压阻式压力传感器受环境温度影响产生温度漂移的问题,该文分析了常用的温度补偿方法,提出了一种基于粒子群优化-径向基函数(PSO-RBF)的压力传感器温度补偿模型,结合标定实验采集的样本数据,建立了标定压力同敏感元件输出电压和温度的非线性映射关系,实现了温度补偿效果。结果表明,与传统的最小二乘法、三次样条插值法、标准RBF、粒子群优化反向传输神经网络(PSO-BP)、核极限学习机(ELM)神经网络等方法相比,该算法具有更好的补偿预测效果,且对样本数据不需要归一化处理,具有良好的工程实践意义。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 压阻式压力传感器 PSO-RBF 温度补偿 归一化

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一种基于FlexiForce的多点阵列式压力采集系统 被引量：3

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作者 肖雨琳 张立成 杨楠 《现代电子技术》 北大核心 2019年第4期19-22,共4页

设计一种基于FlexiForce薄膜式压力传感器多点阵列式采集系统。该系统将FlexiForce薄膜式压力传感器输出的阻值变化变为电压信号并具有一定的放大作用,同时支持多路选择功能,实现了8×8路压力采集。采用VC++编写上位机软件界面,显... 设计一种基于FlexiForce薄膜式压力传感器多点阵列式采集系统。该系统将FlexiForce薄膜式压力传感器输出的阻值变化变为电压信号并具有一定的放大作用,同时支持多路选择功能,实现了8×8路压力采集。采用VC++编写上位机软件界面,显示压力数据及图像,最后导出数据对整个系统的性能进行评估分析。实验结果表明,系统电压值随着压力的增加而下降,压力的平稳增加和降低时不会出现跳跃、突变等现象,零压力时电压保持在5 V,最小电压值保持在1 V左右,经过计算,最终误差均满足FleixForce薄膜压力传感器1%的误差范围。 展开更多

关键词 FlexiForce 压力采集 多路选择 VC++ 薄膜式压力传感器 放大电路

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可水洗耐久的柔性压力传感织物 被引量：1

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《纺织科学研究》 2019年第9期6-10,共5页

柔性压力传感器因其能模拟人体皮肤的特点去感知并对环境刺激作出响应从而成为智能纺织品制造的研究核心。其中,电容式压力传感器因具有高灵敏度、快速响应、组装简单和能耗低等特点具有很好的应用前景。但是现有的研究中仍有几个因素... 柔性压力传感器因其能模拟人体皮肤的特点去感知并对环境刺激作出响应从而成为智能纺织品制造的研究核心。其中,电容式压力传感器因具有高灵敏度、快速响应、组装简单和能耗低等特点具有很好的应用前景。但是现有的研究中仍有几个因素一直制约着电容式压力传感器的进一步发展,主要包括传感精确度易受环境湿度影响、介电材料的极化效率低以及其化学结构或物理构型易被水洗破坏,制约着电容式压力传感器的压力传感稳定性及耐久性,不满足实际服用需求。 展开更多

关键词 压力传感 电容式压力传感器 柔性压力传感器 智能纺织品 介电材料 环境刺激 环境湿度 快速响应

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大学生长跑运动匀速跑耐力训练平台优化设计

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作者 黄琦 《信息技术》 2023年第9期177-182,共6页

为实现更加全面的动作姿态捕捉,设计了大学生长跑运动匀速跑耐力训练平台,平台的压力传感器为外型精巧的FSR402型压阻式传感器。通过匀速跑耐力训练软件模块实现以下功能:与硬件设备相配合采集长跑运动匀速跑耐力训练姿态数据;嵌入插件... 为实现更加全面的动作姿态捕捉,设计了大学生长跑运动匀速跑耐力训练平台,平台的压力传感器为外型精巧的FSR402型压阻式传感器。通过匀速跑耐力训练软件模块实现以下功能:与硬件设备相配合采集长跑运动匀速跑耐力训练姿态数据;嵌入插件回放、展示匀速跑耐力训练的场景等。通过位姿修正模块能够实现人体运动姿态和骨骼位置修正,通过MySQL搭建数据库模块。平台性能测试结果表明该平台能够直观地获取教练与训练者关节角的运动轨迹对比情况,实现姿态相似度数据的捕捉。 展开更多

关键词 大学生长跑运动 压阻式传感器 匀速跑耐力训练 压力测量电路 训练平台优化

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