压阻特性

摘要： 为改善压阻特性,对水泥砂浆掺加碳纤维(carbon fiber, CF)粉、硅粉进行改性,开展了试件的压阻测试,并对应变-电阻率关系进行了分析。结果表明:试件的电阻率随压应变的增加而下降;应力-电阻率曲线可分为接触、承载和破坏阶段;CF掺量为2%时,其灵敏度最高,线性区间最大;CF掺量为2%时,单掺、复掺试件的线性相关系数分别为99.92%和99.45%;CF掺量为4%时,单掺、复掺试件的线性相关系数分别为98.39%和98.33%;CF掺量为6%时,CF粉会出现团聚现象,试件应力-电阻率符合指数关系;在单掺和复掺试件中,4%接近CF粉掺量的逾渗阈值;复掺试件的强度高于单掺试件,Si4/CF4的抗压强度达到52.4 MPa。可见,Si4/CF4试件具有较高的强度、压阻线性度和区间,但其灵敏度、线性区间不及Si2/CF4。

摘要： 为了进一步提高多晶硅纳米薄膜压力传感器的性能,使用80 nm厚度的多晶硅纳米薄膜作为压力传感器的压敏电阻,设计制作了一款压力传感器。压力传感器制备封装完毕后,利用电学修正技术使多晶硅纳米薄膜压敏电阻更精确地匹配。对压力传感器的制备流程进行了完整描述,在25°C至200°C的温度范围内,测试了压力传感器的性能。压力传感器的满量程为0.6 MPa,在25°C和200°C时,灵敏度分别为22.19(mV/V)/MPa和18.30(mV/V)/MPa,在没有外界补偿的情况下,灵敏度的温度系数约为-0.10%/°C。在25°C和200°C时,失调分别是1.653 mV和1.615 mV,失调的温度系数约为-0.013%/°C。由于电学修正多晶硅纳米薄膜具有良好的压阻特性和温度稳定性,压力传感器表现出较好的性能。

摘要： 本文制备了不同掺杂浓度的多晶硅纳米薄膜,研究了掺杂浓度对多晶硅纳米薄膜压阻和电学修正特性的影响.利用低压化学气相淀积法制备了不同掺杂浓度的多晶硅纳米薄膜,掺杂浓度分别为1.0×1020 cm-3、2.0×1020 cm-3、4.1×1020 cm-3和7.1×1020 cm-3.利用应变系数测量装置对不同掺杂浓度多晶硅纳米薄膜的应变系数进行了测量;利用恒流源和万用表测量不同掺杂浓度多晶硅纳米薄膜的电学修正特性.实验结果表明:多晶硅纳米薄膜的应变系数与掺杂浓度有关,应变系数范围:33.38～38.41;利用电学方法能够修正多晶硅纳米薄膜的电阻,最大修正范围可达15.4％.多晶硅纳米薄膜具有较高的应变系数,适用于制作压阻式传感器;电学修正可用来调整多晶硅纳米薄膜的电阻,进而降低传感器的失调.

摘要： 以石墨烯纳米片(GNPs)和多壁碳纳米管(MWCNT)为导电填料,以聚氧化乙烯(PEO)聚合物为基体制备得到复合材料薄膜,研究了不同GNPs/MWCNT填充量及配比对复合材料形貌、透光率、导电性和压阻特性的影响.结果表明:随GNPs/MWCNT填充量增加,复合材料表面包覆的PEO聚合物减少,导电填料连通性能增强;填充GNPs/MWCNT后,复合材料透光率降至50％以下,填料质量分数和配比变化对透光性的影响不大;随GNPs/MWCNT填充量和配比增加,复合材料导电性能显著提升;当GNPs/MWCNT填充质量分数为10％、配比(质量比)为1:1时,复合材料压敏性能最优,且其前驱体溶液稳定性较好,连续打印能力优良,能够进行大面积喷印制造.

摘要： 基于量子力学的隧道效应,探究导电硅橡胶的压阻特性,以实验的方式拟合压力和导电硅橡胶电阻值的数学模型.根据触觉传感器压力检测方式,设计多层式传感器结构,实现外界接触力的检测,并对传感器的输出特性进行误差分析,验证了该传感器结构的合理性.

摘要： 采用静电组装技术,制备“葡萄串”结构的炭黑(CB)/多壁碳纳米管(MWCNT) (CB/MWCNT)纳米复合材料,并以其作为导电填料,经混炼、压延和硫化后,制备柔性导电硅橡胶(SR)复合材料.分别以透射电子显微镜,扫描电子显微镜和压力-电阻测试研究不同配合比和掺量的CB和MWCNT的组装效果、分散状态和压阻特性.结果表明,CB和MWCNT的体积配合比为3∶2条件下,静电组装效果最好,静电组装形成的“葡萄串”结构,可以提高CB/MWCNT/SR的导电性和压阻特性,CB/MWCNT/SR的渗流阈值为22％,施加25N压力条件下,电阻率下降约30％,CB/MWCNT/SR表现出良好的压阻特性.

摘要： 采用硅烷偶联剂KH550对石墨烯进行接枝改性,采用溶液共混法制备改性石墨烯/热塑性聚氨酯(TPU)导电复合材料,并对复合材料的微观结构、电学性能及压阻特性进行测量和分析.研究表明:硅烷偶联剂KH550成功接枝至石墨烯的表面,分散性较好,复合材料的渗流阈值在石墨烯添加量为5％(wt,质量分数)附近,在石墨烯添加量为7％(wt,质量分数),压力为1.0MPa条件下,石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料的均一化电阻为1.55,循环5次后的电阻为390Ω,具有较好的压阻重复性.

摘要： Magnetorheological elastomer (MRE) has potential in the field of flexible tactile sensing because of its good pressure and temperature sensitive resistance features,Using carbonyl nickel powders as the filling conductive media and silicone rubber as the matrix,MRE samples with uniform particle dispersion and magnetically structured particle chains were prepared,respectively.The piezoresistivity properties at different temperatures and the thermosensitivity behaviors were investigated respectively.The effects of particle volume fraction,voltage,and magnetic chains of nickel powders on the piezoresistivity of MRE were analyzed.Besides,the piezoresistivity of MRE under different temperatures was also analyzed.The results show that at low voltages,the MRE with particle volume fraction of 26 ％ has a good linear relationship between the pressure and the logarithmic resistance,as well as a wide pressure-sensing range.MRE with magnetic chain structures significantly enhances its piezoresistive sensitivity.In addition,when there exists a consistent trend,all the temperature-resistance curves under different constant pressures decline first and then rise.%磁流变弹性体具有良好的压致电阻敏感特性和温度-电阻敏感特性,在柔性触觉传感领域表现出应用潜力.以羰基镍粉作为导电填充颗粒,硅橡胶作为基体,分别制备了镍粉随机分散和磁致链化的磁流变弹性体样品,测试了磁流变弹性体在不同温度下的压力-电阻特性和定值压力下的温度-电阻特性.分析了镍粉体积分数、外加电压、镍粉磁致链化对磁流变弹性体压阻特性的影响和不同温度下磁流变弹性体的压敏电阻规律.研究表明,体积分数为26％的磁流变弹性体在较低加载电压下,不仅其对数电阻与压力具有较好的线性关系,而且压力感知范围较宽;磁致链化可显著提高MRE压阻灵敏度;在不同恒定压力下,温度-电阻曲线具有一致的变化规律,呈现出先降后升的特性.

摘要： 伴随多晶硅力敏电阻在高温压力传感器和微机械传感器上的应用,学者对其压阻效应原理进行深入研究.本文论述了P型多晶硅隧道压阻模型和应变因子理论计算存在问题,提出了一种应变因子改进算法,与实验结果比较表明该算法的科学性,为多晶硅广泛应用打下一定的理论基础.

摘要： 重掺杂多晶硅纳米薄膜具有较大的应变系数和良好的温度特性,是制作力学量传感器的理想压阻材料.为优化多晶硅纳米薄膜的压阻特性,本文就淀积温度对低压化学气相淀积多晶硅纳米薄膜的压阻特性的影响进行了实验研究.在扫描电镜观测和X射线衍射实验基础上,利用隧道压阻模型分析了薄膜结构和压阻特性的关系.结果表明薄膜结构对应变系数的影响非常显著,但对应变系数的温度特性影响却很小.综合淀积温度对压阻特性和电导特性的影响,多晶硅纳米薄膜的最佳淀积温度在620°C左右.

摘要： 利用炭黑填充的导电硅橡胶和印刷有碳插指状电极的陶瓷衬底,研制了一种基于正压阻效应的压力传感器.研究了炭黑填充比在渗流阈值附近器件的压阻特性、响应恢复特性以及机械稳定性.结果表明:该压力传感器具有较好的正压阻特性,且其电阻和所施加压力大小在一定范围内呈线性关系.此外该传感器还具有较好的响应恢复特性、重复性以及机械稳定性.

摘要： 利用等离子体对炭黑进行表面处理，了解处理前后炭黑/硅橡胶材料的压阻性能。实验表明，炭黑经氩气等离子体处理后，所制备的试样电阻减小;而经氮气等离子体处理后，试样的电阻增大，同时提高了电阻的变化范围。AFM测试表明，等离子体处理后的炭黑表面产生明显的凹凸;SEM图像进一步表明，等离子体处理后，炭黑在硅橡胶中的粒径较小，分散较均匀。这些变化均有利于提高炭黑/硅橡胶压阻灵敏性。等离子体处理对于炭黑/硅橡胶的压阻重复性和迟滞性能等影响不大。

摘要： 多晶硅纳米薄膜具有优良的压阻特性,为提高其在传感器应用中的稳定性和可靠性,对这种薄膜的钝化层结构进行了研究.基于压力传感芯片的结构特点,建立了钝化层结构的有限元分析分析模型,给出了应力分布与SiO2和Si3N4钝化层结构之间关系。结果表明：采用Si3N4-SiO2-Si3N4复合钝化结构,适当控制各结构层厚度可有效降低热失配引起的内应力。从而给出了降低薄膜内应力的钝化方法,为多晶硅纳米薄膜在压阻式传感器上的应用提供了必要的技术支持。

摘要： 自从1974年多晶硅的压阻现象被发现以来，对其压阻特性的研究一直都是该材料物理特性探究的重要组成部分。前期研究表明，厚度介于80nm～90nm的重掺硼多晶硅纳米薄膜具有较高的压阻灵敏度(应变系数≥34)以及良好的温度稳定性。凭借其优良的压阻特性、较低的温度敏感性以及低廉的制造成本，多晶硅纳米薄膜材料在微/纳米压阻传感器领域具有良好的发展潜力。对于惠斯通电桥结构的压阻传感器，桥臂电阻的匹配性直接影响传感器的性能及成品率。由于工艺误差造成的电阻不匹配，可通过后期调阻技术来加以修正。传统的激光调阻技术，存在局部热应力、芯片封装引起阻值不稳定的问题；而齐纳击穿二极管调阻技术，则占用大量芯片面积，降低了器件集成度，增加了制造成本。Amemiya发现的高掺杂多晶硅的阻值电学修正现象，克服了传统调阻技术存在的问题。

摘要： 共振隧穿二极管(RTD)具有类似于硅的压阻特性.为了定量表达RTD的压阻特性,对其Ⅰ-Ⅴ特性一致性的研究显得十分必要.文中设计一个恒温、恒压实验测试系统,测试同一个RTD结构在不同时间的Ⅰ-Ⅴ特性.实验结果表明,RTD结构的电阻在不同时间的最大相对漂移量小于3％.随后测试仪器的测量误差,发现其中1％的相对漂移量由测试仪器造成.

摘要： 镱材料具有压阻特性,其压阻系数比锰铜、碳等压阻材料要高得多.利用这一特性设计制作了箔式镱大压力传感器,并介绍了其工作原理,设计制作中的关键要点,以及在工艺上需解决的关键问题.

摘要： 研究了一种钌系电阻力敏元件在正压力作用下,阻值的变化规律及其受环境温度影响的特性.实验用钌系电阻是一种以钌系电阻浆料为原料,用厚膜技术在0.3mm厚的AlO基底上制作而成的敏感元件.正压力的变化范围为0~4kg力,温度变化的范围为0°C~40°C.实验结果表明钌系电阻浆料制作的厚膜电阻在正压力作用下电阻变化呈线性,并具有正的温度系数.

摘要： 研究了一种钌系电阻力敏元件在正压力作用下,阻值的变化规律及其受环境温度影响的特性.实验用钌系电阻是一种以钌系电阻浆料为原料,用厚膜技术在0.3mm厚的AlO基底上制作而成的敏感元件.正压力的变化范围为0~4kg力,温度变化的范围为0°C~40°C.实验结果表明钌系电阻浆料制作的厚膜电阻在正压力作用下电阻变化呈线性,并具有正的温度系数.

摘要： 研究了一种钌系电阻力敏元件在正压力作用下,阻值的变化规律及其受环境温度影响的特性.实验用钌系电阻是一种以钌系电阻浆料为原料,用厚膜技术在0.3mm厚的AlO基底上制作而成的敏感元件.正压力的变化范围为0~4kg力,温度变化的范围为0°C~40°C.实验结果表明钌系电阻浆料制作的厚膜电阻在正压力作用下电阻变化呈线性,并具有正的温度系数.

摘要： 基于液体滴定的压阻传感器动静态特性标定装置及其方法，包括：升降系统、测量系统、滴定系统。所述的升降系统包括底座及紧贴在底座上方的支撑轴，上方安装有滑轨升降台支撑板；所述的测量系统包括滑轨升降台上的电子天平和电阻表，电子天平上部放置待标定压阻传感器，压阻传感器外接一个电阻表；所述滴定系统结构为：底座上的光轴上端设置有蓄液池支撑板，其上方设置有液体速度调节系统和蓄液池，其下方设置有两根自由伸长的弹簧，水箱悬挂在弹簧上；静态标定方式通过开关电磁阀给压阻传感器加载给定的压力；动态标定方式通过调节管径权值网络，实现加载在传感器上的压力持续变化，本发明解决了传统标定方式压阻传感器受力不均以及动态标定难以实现的难题。

摘要： 本发明公开了一种用于压阻传感器的压敏元件和具有其的压阻传感器，压敏元件包括：导线层；压力敏感层，所述压力敏感层覆盖在所述导线层的上表面的至少一部分上，所述压力敏感层被构造为所述压力敏感层的比电阻由上到下梯度减小或增大。根据本发明实施例的压敏元件可以对较大范围的压力进行响应，使传感器对压力检测的范围更广，检测的准确性更高。

摘要： 本发明提供了一种高灵敏压阻式柔性应变传感器及其动态特性仿真优化方法，属于柔性传感器领域。解决了现有压阻式柔性应变传感器只能进行静力学仿真优化的局限。本发明的柔性应变传感器具有拓扑微结构，受载后应变场发生重塑，进而实现更高的灵敏度，主要包括导电部分、非导电部分、信号线；本发明的用于此类传感器的动态特性仿真优化方法，利用APDL实现结构‑电学耦合仿真，具有较高的准确性，能够为压阻式柔性应变传感器动态特性优化设计提供直观、有效预测，提高传感器设计效率。

摘要： 本公开的实施例涉及有自校准特性的压电致动和压阻感测的微机电反射镜器件。微机电反射镜器件在半导体材料管芯中具有：固定结构，限定腔体；可倾斜结构，承载弹性悬置在所述腔体上方的反射区域；至少一个第一对驱动臂，耦接至所述可倾斜结构并且承载相应的压电材料区域，所述压电材料区域可以被偏置以使其围绕至少一个旋转轴旋转；弹性悬置元件，将所述可倾斜结构弹性地耦接至所述固定结构，并且相对于离开所述水平平面的移动是刚性的并且对于扭转是屈服性的；以及压阻传感器，被配置为提供指示所述可倾斜结构的所述旋转的检测信号。至少一个测试结构被集成在所述管芯中，以提供指示所述压阻传感器的灵敏度变化的校准信号以校准所述检测信号。

摘要： 一种压阻传感器动静态特性标定方法及其装置，包括：升降系统、测量系统、滴定系统。所述的升降系统包括底座及紧贴在底座上方的支撑轴，上方安装有滑轨升降台支撑板；所述的测量系统包括滑轨升降台上的电子天平和电阻表，电子天平上部放置待标定压阻传感器，压阻传感器外接一个电阻表；所述滴定系统结构为：底座上的光轴上端设置有蓄液池支撑板，其上方设置有液体速度调节系统和蓄液池，其下方设置有两根自由伸长的弹簧，水箱悬挂在弹簧上；静态标定方式通过开关电磁阀给压阻传感器加载给定的压力；动态标定方式通过调节管径权值网络，实现加载在传感器上的压力持续变化，本发明解决了传统标定方式压阻传感器受力不均以及动态标定难以实现的难题。

摘要： 本实用新型公开了一种用于压阻传感器的压敏元件和具有其的压阻传感器，压敏元件包括：导线层；压力敏感层，所述压力敏感层覆盖在所述导线层的上表面的至少一部分上，所述压力敏感层被构造为所述压力敏感层的比电阻由上到下梯度减小或增大。根据本实用新型实施例的压敏元件可以对较大范围的压力进行响应，使传感器对压力检测的范围更广，检测的准确性更高。

摘要： 本发明公开了一种高温压阻特性测量平台及方法，该平台包括耐高温压阻测量样品、施力装置单元、局部加热单元、电学测量单元、电路转接板单元和计算机控制单元，所述施力装置单元用于对所述耐高温压阻测量样品施加应力，所述局部加热单元用于对所述耐高温压阻测量样品的压力敏感区域进行局部加热，所述电学测量单元用于分别测量受热和受力前后所述耐高温压阻测量样品电阻值的变化，所述电路转接板单元用于将所述耐高温压阻测量样品的电学信号引出并与所述电学测量单元连接，所述计算机控制单元用于控制所述施力装置单元的施加应力、控制所述局部加热单元的加热温度及实时精确测量并记录所述电学测量单元的测量结果。

摘要： 本发明提供了一种具有压阻特性的二维半导体纳米材料及其制备方法和应用，属于压阻材料技术领域。本发明提供的MOFUPC‑142结构单元的化学组成为[Zn2(DBTA)2bpy]·H2O，其中DBTA为去质子化的2,5‑二溴噻吩‑3,4二羧酸配体，bpy为4,4’‑联吡啶配体。本发明提供的MOFUPC‑142具有可压缩的层间距，在受到外界压力时层间距减小电荷传输能力增强，具有优异的压力传感特性。本发明使用H2DBTA作为封装配体合成二维层状MOFUPC‑142，H2DBTA配体的Br和S原子均匀稳定地分布在MOF层的上下表面。由于Br原子和H2O分子之间的氢键作用，MOF层堆叠形成大尺寸晶体。

摘要： 本发明所述一种压阻特性的复合材料，其原料及原料重量百分含量如下：树脂 40‑50％、金属化纤维 0.1‑1％、甲基硅酸钠 0.1‑3％、磷酸二氢铝 0.1‑3％、N,N‑二甲基甲酰胺 0.1‑3％、聚对苯二甲酸乙二酯 40‑60％。本发明具有成本低、可塑性强的特点。

摘要： 本发明所述一种新型压阻特性的复合材料，其原料及原料重量百分含量如下：树脂40‑50％、偶联剂0.1‑1％、亚铁酸钡0.1‑3％、无水氯化钾0.1‑3％、氮化硅0.1‑3％、聚对苯二甲酸乙二酯40‑60％。本发明具有成本低、可塑性强的特点。