柔性传感器

摘要： 基于柔性压力传感器与六轴传感器的智能鞋垫研究是国内外较为前沿的研究课题与领域,通过压力传感器能够采集到跑步过程中脚底受力的分布数据结合六轴传感器(陀螺仪+加速度)采集的运动数据能够分析跑步运动的各种参数,建立多特征参数数学模型,并通过通信传输技术把采集并分析的数据传输到上位机软件或应用程序(移动端APP);在训练教学中,参照运动项目的运动规律和训练专家的知识与经验,研究分析运动员在训练过程中存在的问题,并给予运动指导方案,达到提高训练成绩、预防运动损伤的目的。

摘要： 内容导读,当前人工智能、智能机器人、人机交互理论与技术发展迅猛。随着传感器、集成电路设计和智能算法的进步带来机器人感知能力的快速提升,人工智能中柔性传感器、智能机器人、人机交互算法的应用不断取得进步。基于柔性传感器的人与机器人的交互、机器人与机器人的交互以及人机协同作业等领域已有一定的成功应用,因此学术界掀起了柔性传感器、柔性共形天线、人(机)-机交互智能感知系统与智能算法的研究热潮。

摘要： 对基于高分子聚合物的柔性传感器的研究进展进行了概述。从传感器的种类、材料、结构设计、制备工艺、传感原理等多个角度进行分析,并对这些传感器的主要性能(灵敏度、稳定性与重复性、响应时间、迟滞性等)进行评估。重点讨论基于高聚物的柔性传感器在可穿戴设备、柔性驱动以及疾病预防等领域内的应用,总结了当前国内外传感器技术研究所面临的问题,并对未来柔性传感器的发展进行展望。

摘要： 以尼龙织物为基底材料和正摩擦材料,聚氨酯(PU)为负摩擦材料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为密封材料,导电银浆为电极层,在负摩擦层和电极层之间添加聚酰亚胺(PI)薄膜作为增强层,设计并制备一种基于摩擦纳米发电机(TENG)的气囊式可穿戴摩擦电传感器。利用扫描电子显微镜和电子示波器对该柔性器件的微观结构与输出性能进行表征,探究了PI膜厚度、气囊内部充气量、外部施加压力及其作用频率对输出性能的影响。结果表明:当PI膜厚度为15μm、充气量为1mL、压力作用频率为3Hz时输出性能最佳,达到电荷饱和状态后输出电压可达15V。由于气囊密封结构独特的回弹性和对外界压力变化的响应敏感性,该器件具有良好的灵敏度(0.34V/kPa)、优良的稳定性和防水性,可实现人体运动行为的实时检测,在可穿戴传感领域具有很大潜力。

摘要： 随着科学技术的飞速发展,柔性压力传感器在人工智能、人机交互等领域的应用越来越广泛。制备快速响应的稳定型灵敏压力传感器备受广大研究学者关注。采用简易浸涂技术,利用二维MXene表面丰富的官能团(—O,—F,—OH)与棉织物中羟基团(—OH)的界面作用,制备了导电棉织物,组装了MXene/棉织物柔性压力传感器。研究结果表明,界面作用使MXene/棉织物柔性压力传感器具有良好的稳定性,且该压力传感器具有宽传感范围(0~80 kPa)和较短的响应时间/恢复时间(53 ms/28 ms),在0~1.60 kPa压力范围内的灵敏度高达3.83 kPa;。此外,该压力传感器在人体交互方面(手指弯曲、呼吸和咽喉震动)表现出良好的监测效果,有望应用于新一代人体健康系统。

摘要： 近日,天津工业大学杨光课题组报道了一种基于静电纺氧化锡锑纳米纤维(ATO)的高灵敏度、方向识别、透明柔性应变传感器。该应变传感器不仅展示出了高透明度(透光率约80%)和出色的传感性能(包括高灵敏度、高线性度、低滞后、良好的重复性和耐用性),更重要的是传感器显示出显著的各向异性传感性能,实现了其不受干扰的单向传感能力,即仅响应沿纳米纤维方向的应变,为开发方向识别透明柔性传感器提供了一种新的思路。

摘要： 探讨柔性织物传感器的技术进展。综述了应变传感器、温度传感器、气体传感器及多功能传感器等典型织物传感器的原理、技术现状;介绍了以纤维、纱线、织物作为传感器基底的主要特点,分析了涂覆、碳化、纺织工艺制备技术的优势与不足;列举柔性织物传感器在医疗健康、运动检测、智能防护等领域的最新应用;总结分析柔性织物传感器开发、应用研究中亟待解决的问题。认为:织物传感器具有柔软、透气以及可与其他材料高度集成等特点,在智能可穿戴设备中具有广阔发展前景,多功能、小型化的织物传感器是未来发展的趋势。

摘要： 随着柔性电子学的快速发展,有望实现具有高灵敏度和宽检测范围的柔性传感器。近年来,二维层状过渡金属碳氮材料MXene由于具有高导电性、高比表面积、优异的亲水性及良好的机械性能等特点,且能够与包括炭材料(碳纳米管、炭纤维、石墨烯等)在内的多种材料形成性能优异的复合材料,在柔性传感器领域受到众多研究者们的关注。本综述首先介绍MXene材料的结构、合成等内容,随后总结MXene柔性传感器的结构、性能指标和常用制备工艺。在此基础上,回顾了多种MXene柔性传感器,详细介绍其传感机制和制备技术。最后,总结MXene材料用于柔性传感器的研究趋势。

摘要： 本文介绍了常用柔性触觉传感器的特点和分类,对其应用的新型材料、工作原理和结构、触觉传感特性等做了详细介绍。阐述了压阻式、压电式、电容式柔性触觉传感器的结构、工艺与性能,并且介绍了其适用环境和测量范围。柔性触觉传感器在智能医疗、航天航空应用、智能机器人设备、军事智能制造、汽车安全领域未来发展前景十分广阔。在未来科技的推动下,柔性触觉传感器趋向高灵敏度、高柔弹性以及多功能等方向发展。

摘要： 目的为了进一步提高穴位敏化研究效率,促进穴位敏化传感器的发展以及穴位敏化可穿戴设备的研发。方法根据穴位敏化理论设计传感器功能,对照分析多种材料,使用柔性印刷电路板(flexible printed circuit,FPC)作为支撑体,结合体积小、功耗低的热敏电阻,设计能固定于体表穴位、可动态传输多种物理量的穴位敏化辅助检测传感器(Acupoint sensitization auxiliary detection sensor,ASADS)。结果提出有别于传统传感器的穴位敏化传感器新构想;开发出了基于FPC的,可同时完成测量电阻值及温度值并输出低频脉冲信号模拟针刺的柔性可穿戴传感器。结论穴位敏化辅助检测传感器具有可穿戴、功能集成、动态监测等优点。它将有利于简化穴位敏化研究采集步骤、缩减操作时间。柔性印刷电路板可作为目前的传感器现实需求的过渡。未来,多功能集成、动态监测、可穿戴与织物整合、柔性功能材料是穴位敏化传感器的发展方向。

摘要： 基于人体形态分析,建立纬编无缝内衣在围度方向上的椭圆力学模型,分析人体任意围度任意点的曲率半径;并以Laplace方程为基础建立服装压强模型.依据弹性面料在人体围度上的拉伸变形,分析服装压强对人体围度各处的影响,结果表明服装压随身体曲率的增加而增大,两侧受到的服装压强最大,胸部(或腹部)中心及背部中心的压强最小,与MorookaH的结果相同.此模型为进一步研究无缝内衣压力舒适性及放松量提供参考依据.此外,设计一种纬编针织物柔性传感器,将镀银导电锦纶丝以添纱形式织入无缝内衣中作为压力柔性传感器,探索穿着前后其电阻值的变化与人体围度服装压力的关系.

摘要： 近年来柔性传感器受到越来越多的关注.为了避免传统传感器所存在的制备复杂、稳定性不足、柔性较差等问题,制备了一种基于多壁碳纳米管修饰碳化蚕丝织物(MWCNTs/CSF)的高效柔性传感器.通过在950°C惰性气氛下对蚕丝织物进行碳化处理,并经过修饰得到MWCNTs/CSF,所得材料显示出良好的导电性、柔性和稳定性.通过进一步电沉积Pt微球,所构建传感器对双氧水的灵敏度为260.55μA mM-1cm-2,线性区间为0至1.5mM.该方法提供了一种新的制备柔性电极的方式和思路.

摘要： 采用5种不同的导电纤维试织出10种针织柔性传感器试样.对试样进行洗涤及热定型处理,分析不同的洗涤次数及热定型温度对纬编导电针织物等效电阻的影响.结果表明:随着洗涤次数的增加,镀银导电织物横向尺寸先变小后纵向尺寸变小,织物电阻先减小后略微增大趋于平稳;同为单丝的不锈钢丝与铜丝,电阻增大.选择镀银纤维作为柔性传感器的后整理工艺中,可以采用100°C或120°C的定型温度以期达到较合理稳定的电阻值.各试样在40横列×40纵行的等效电阻随洗涤次数的变化幅度极小,随着热定型温度的升高电阻变化率小,可见所织柔性传感器较耐洗涤,同时热稳定性较好.

摘要： 为了理论指导弹性纬平针织物柔性传感器的设计,本文基于针织物的线圈结构对导电镀银纱弹性针织物的电-机械性能建立了电阻六角模型,并研究了电阻和导电针织物张力的关系,通过求解导电针织物电路方程组得到其等效电阻.研究结果表明:导电针织物电路是综合串联和并联的复杂电路网;沿纵行方向,它是一个并联电路;沿横列方向,它是一个串联电路.为了简化计算过程,只需要计算m横列×1纵列线圈的等效电阻.从理论分析和实验研究可得,线圈纱段转移引起了导电弹性针织柔性传感器的电阻变化,并且是引起传感器灵敏度的关键因素;针织物的电阻随应变的增加而线性增加.此外,接触电阻、织物结构和纱线伸长也影响针织物传感器的性能.

摘要： 主要针对聚偏二氟乙烯(简称PVDF)柔韧的物理特性,总结了PVDF压电薄膜作为柔性传感器的突出应用方向,并与现有的柔性传感器技术进行比较,充分显示出PVDF作为柔性传感器独特优势和广泛的应用前景.对PVDF传感器的标定方法作了较全面总结,并指出各种标定方法存在的局限性,最后给出PVDF压电薄膜作为传感器的需要进一步完善的方面.

摘要： 采用以镀银锦纶纱线作为添纱的添纱组织作为传感器的试样,为了研究传感器的传感性能即电阻与应变的关系和探究是否具有良好的反复性和重复性,采用了定伸长拉伸的方法,同时同步记录试样的电阻变化.试验数据表明:对于传感区域来说,横列数相同的情况下,电阻随纵行数的增加而增加;纵行数相同的情况下,电阻随横列数的减少而增加.拟合的电阻与应变的关系曲线的斜率也具有同样的规律.在进行了45次的反复拉伸以后,试样的电阻依然能够保持原来的数值,性能良好,满足作为传感器的要求.

摘要： 提高力学传感器件灵敏度，改善器件的电信号输出和力学性能是扩展器件使用范围的基本方法。利用电纺技术和柔性电极材料制备了基于偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物[P(VDF-TrFE)]纳米纤维薄膜的新型柔性力学传感器。利用SEM、XRD对纳米纤维薄膜的形貌及晶体结构进行测试，通过自制的测试系统获得了柔性传感器灵敏度，并对器件进行优化。结果表明，利用电纺技术制备的P(VDF-TrFE)纳米薄膜不仅具有良好的压电性能，而且有着传统压电材料不可比拟的柔软、透气等特性，这使得传感器件的适应领域得到进一步的扩展，如医疗、健康监测等方面。

摘要： 本文以4种镀银纱纬编针织物为试样，测试了其单向拉伸时的导电性能，考察了拉伸性能对其电阻的影响.研究结果表明，在小应变的情况下，电阻与其应变成线性关系；竖条纹双罗纹针织物的灵敏度最大，横条纹双罗纹针织物次之，镀银纱纬平针织物的最小；纱线间接触电阻的变化是引起纬平针织物电阻变化的最关键因素；将双罗纹织物重复拉伸来模拟心跳信号，结果显示电阻能基本稳定在一个值上，可以满足传感器稳定性的要求.

摘要： 本文基于MOEMS技术研究了一种用于仿生柔性光学传感器的曲面微透镜的制作方法.首先利用传统的光刻胶热熔工艺制作了平面微透镜阵列,然后利用深刻蚀(ICP)制作了一种硅岛阵列支撑结构,在硅岛上涂覆一层聚酰亚胺,并固化,形成柔性的结构.利用这种技术所制作的微型光学传感器既具有一定的柔性,又具有一定的强度,而且与传统的硅工艺相兼容.

摘要： 本文基于MOEMS技术研究了一种用于仿生柔性光学传感器的曲面微透镜的制作方法.首先利用传统的光刻胶热熔工艺制作了平面微透镜阵列,然后利用深刻蚀(ICP)制作了一种硅岛阵列支撑结构,在硅岛上涂覆一层聚酰亚胺,并固化,形成柔性的结构.利用这种技术所制作的微型光学传感器既具有一定的柔性,又具有一定的强度,而且与传统的硅工艺相兼容.

摘要： 本发明公开一种柔性矢量流速传感器、传感器阵列及传感器制备方法。该柔性矢量流速传感器包括：柔性薄膜基底、压阻传感单元和信号引线；在柔性薄膜基底上设置有孔，在孔中由孔边缘向孔中心延伸出4个悬臂梁；任意相邻的两个悬臂梁相互垂直，任意间隔设置的两个悬臂梁共线；压阻传感单元的数量与悬臂梁的数量相同；每个压阻传感单元固定在对应的悬臂梁上且与柔性薄膜基底相接触；信号引线的数量是压阻传感单元的数量的2倍；每个信号引线均固定在柔性薄膜基底上；每个信号引线的一端均连接到对应的压阻传感单元，另一端延伸至柔性薄膜基底的边缘。本发明能够检测来流速度和方向并避免对流场产生干扰。

摘要： 为了提供呈现高电荷迁移率、光电转换效率高的光电转换元件，本发明具有以下构成。即，一种光电转换元件，其中，在第一电极与第二电极之间存在至少一层有机层，所述光电转换元件的特征在于，所述有机层中含有通式(1)表示的第一化合物、和在波长400～700nm内的吸收系数的极大值为5×10

摘要： 本发明公开一种柔性矢量流速传感器、传感器阵列及传感器制备方法。该柔性矢量流速传感器包括：柔性薄膜基底、压阻传感单元和信号引线；在柔性薄膜基底上设置有孔，在孔中由孔边缘向孔中心延伸出4个悬臂梁；任意相邻的两个悬臂梁相互垂直，任意间隔设置的两个悬臂梁共线；压阻传感单元的数量与悬臂梁的数量相同；每个压阻传感单元固定在对应的悬臂梁上且与柔性薄膜基底相接触；信号引线的数量是压阻传感单元的数量的2倍；每个信号引线均固定在柔性薄膜基底上；每个信号引线的一端均连接到对应的压阻传感单元，另一端延伸至柔性薄膜基底的边缘。本发明能够检测来流速度和方向并避免对流场产生干扰。

摘要： 为了提供呈现高电荷迁移率、光电转换效率高的光电转换元件，本发明具有以下构成。即，一种光电转换元件，其中，在第一电极与第二电极之间存在至少一层有机层，所述光电转换元件的特征在于，所述有机层中含有通式(1)表示的第一化合物、和在波长400～700nm内的吸收系数的极大值为5×10

摘要： 本发明公开了一种柔性力传感器、柔性力/磁场复合传感器及机器人，本发明柔性力传感器的柔性外壳内设有离电压力电容器和柔性绝缘层，离电压力电容器的数量为两个，柔性绝缘层夹持布置于两个离电压力电容器之间，两个离电压力电容器两者构成差分电容，当两个离电压力电容器压力平衡时差分电容输出零电容差值，当两个离电压力电容器压力不平衡时差分电容输出为正值或负值的非零电容差值，非零电容差值以正值或负值表示压力的方向；柔性力/磁场复合传感器包括前述柔性力传感器和TMR磁敏感单元；机器人包括前述传感器。本发明具有响应速度快、灵敏度高、线性度高的优点，可实现压力的大小、方向检测，可广泛应用于机器人或生物载体的触觉交互。

摘要： 本申请提供了一种柔性光学触觉传感器的制备方法及柔性光学触觉传感器。在制备柔性光学触觉传感器时，主要包括两个步骤，一是制备光波导，二是采用包层材料对光波导进行封装。其中，在制备光波导阶段，在采用透明光刻胶形成一种透明光刻图案后，会使用有色光刻胶对这种透明光刻图案进行标记，以防止后续制备过程中无法定位薄膜光路；进一步地，采用对双光子聚合光刻胶进行双光子聚合加工的方式来形成波导光栅，能够大大提高触觉传感器的空间分辨率；另外，在上述制备过程中，所形成的光刻图案和波导光栅的厚度均为微纳米级，使得制备的触觉传感器具备良好的可弯曲性。综上，采用上述制备方法能够得到一种具备柔性和高空间分辨率的触觉传感器。

摘要： 本申请提供的柔性多孔压力传感器的制备方法，将液态金属通过所述孔的开口端注入到所述纤维的内部，将所述开口端进行密封以形成原型触头，在远离所述开口端的纤维底部引出正极及负极并连接外部直流电源，以得到所述柔性多孔压力传感器，当纤维弯曲过程中，由于内部液态金属体积被压缩，所以导致电阻变化，通过记录应力‑应变‑电阻的对应关系，得到压力传感数据，从而有效提高液态金属电阻变化的精确测量能力，检测精度达到了10

摘要： 柔性传感器电极制备方法、柔性传感器电极及柔性传感器，该方法包括，对氧化石墨烯薄膜进行硅烷改性，得到改性还原氧化石墨烯薄膜；将媒介材料吸附于改性还原氧化石墨烯薄膜上，以及吸附有媒介材料的所述改性还原氧化石墨烯薄膜上修饰生物酶。该制备方法过程简单，能够使媒介层与电极本体紧密结合，且能够实现传感器电极的柔性化。

摘要： 本发明提供了一种柔性传感层、柔性传感器的制备方法及柔性传感器，涉及传感器技术领域，所述柔性传感层的制备方法包括如下步骤：利用3D打印技术制备具有多级次孔隙结构的柔性传感层基体；在所述柔性传感层基体表面增设热电材料涂层；对所述热电材料涂层表面进行等离子体处理，得到柔性传感层。本发明通过多级次孔隙结构的柔性传感层基体改变压力状态下的内部接触面积，影响电阻的变化幅度，提高柔性传感层的压力灵敏度；通过增设热电材料涂层降低温度电阻效应，减少电阻和热电电压信号之间的信号串扰；还通过对所述热电材料涂层表面进行等离子体处理，提升载流子浓度，进而提升塞贝克系数，达到提高传感器的温度灵敏度的效果。

摘要： 本实用新型涉及传感器的领域，公开一种柔性传感器、智能传感器阵列及智能传感器系统，该柔性传感器包括柔性电路板及与柔性电路板连接的传感器组件；传感器组件包括衬底；第一传感层位于衬底一侧，第一传感层包括至少两个沿第一方向平行间隔排列的第一子传感层，第一子传感层的延伸方向与第一方向垂直，第一传感层具有第一微裂纹结构；第二传感层，第二传感层位于第一传感层背离衬底的一侧，第二传感层包括至少两个沿第二方向平行间隔排列的第二子传感层，第二子传感层的延伸方向与第二方向垂直，第二传感层具有第二微裂纹结构；第一方向与第二方向垂直；屏蔽层，屏蔽层位于第一传感层和第二传感层之间。用于监测复杂环境中的微小应变。