基于GEM模型的炭黑/硅橡胶拉伸传感器的工作原理分析

摘要

分析了电阻率和电阻几何系数对基于炭黑/硅橡胶的力敏导电橡胶的“正拉力-电阻特性”(positive tensile coefficient of resistance,PTCR)的影响程度,揭示了力敏导电橡胶拉伸过程的电阻变化机理.在一定拉伸范围内(40％),当导电填料用量处在渗流区中心时,电阻率的增大是引起PTCR效应的主要原因.随着导电填料用量的增大,电阻几何系数的增大成为引起PTCR效应的主要原因.在某一特定导电填料范围内,力敏导电橡胶的“正拉力-电阻特性”还与拉伸长度有关.拉伸长度较小时,电阻几何系数的增大在PTCR效应中占主导；拉伸长度较大时,电阻率的增大在PTCR效应中占主导.