基于PDMS海绵介质层的电容式柔性压力传感器

柔性压力传感器以其低成本和大的检测范围等优势广泛的应用于电子皮肤和可穿戴传感器领域。本文通过在PDMS中填充碳酸氢铵材料,制备了大面积高密度具有微观结构的PDMS海绵介质层,通过简易的方法完成了柔性压力传感器的制备。与以往的柔性压力传感器相比,制备的PDMS海绵介质层由于气孔的存在更容易在受到压力时发生形变,拥有高的灵敏度(0.23 kPa^-1)、大的检测范围(0～50 kPa)、稳定的重复性(>1 000循环)以及快的响应时间(<150 ms)。通过对不同厚度、不同大小的PDMS海绵介质层进行测试,利用厚度为1.5 mm,大小为8 mm×8 mm的PDMS海绵作为压力传感器的介质层实现了力的实时检测。     

基于802.15.4协议与嵌入式系统的无线传感器网络应用开发

无线传感器网络是传感器、微机电、网络通讯三者发展到一个较高水平后的一种结合应用。IEEE802.15.4是IEEE协会2003年发布一种近距离小功率无线通讯协议,其低功耗、低成本、应用简单的特性正好是无线传感器网络需求的;嵌入式系统也已经发展到进入了SoC(SystemonChip)的第三阶段,高效能、使用简易与成本低廉是其最大的特点。本文探讨了使用IEEE802.15.4协议,利用廉价的单片机、传感器模块与射频模块组成低成本的无线传感器网络开发思路,并使用一个车胎压力报警系统作为例子。     

传感器电路 第二篇 实用电路

<正> (一)振动式压力传感器的振荡电路 机械振子压力传感器,虽然在压力和输出信号间有非线性,但由于稳定性好、分辨率高、又易与微机结合,因而仍有广泛用途。图 1是振动式压力传感器的实例。由轴力F与谐振频率f_0,可求出压力f:     

压阻式高压力传感器设计与研制

<正> 硅单晶的压阻效应及有关的工艺技术应用于压力传感器的制造,使压阻式压力传感器以其精度高、动态特性好、灵敏度高、可靠性好、尺寸小、价格低等一系列优点、逐步占据了中、低量程压力测量传感器市场的支配地位。然而,由于设计与制作上的某些原因,高压和超高压领域仍然是应变式和压电式传感器的天下。本     

硅基光波导压力传感器

硅基光波导压力传感器由于具有灵敏度高、耐高温、抗电磁场干扰能力强、微型等优点 ,特别适合于在特殊环境中的应用。简要介绍了全反射光波导和抗共振反射光波导压力传感器的结构特点、工作原理及其研究现状。     

基于电容-电阻转换原理的柔性压力传感器

目前,基于碳基纳米材料的柔性压力传感器凭借着其便携性、柔韧性、生物相容性和低成本等特点,在智能医疗、人机交互和智能机器人等领域有着广泛的应用前景,但如何使其在具有较大量程范围的同时保持较高灵敏度,仍是一个严峻的挑战。提出一种基于氧化石墨烯/碳纳米管（Graphene Oxide/Carbon Nanotube, GO/CNT）复合敏感层的柔性压力传感器,同时以热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplastic Polyurethanes, TPU）多孔海绵作为传感器骨架。该GO/CNT@TPU柔性压力传感器的量程范围为0～60 kPa,基于电容-电阻转换原理,当受到较小压力（0～5 kPa）时,传感器以电阻感知为主,灵敏度为0.05777 kPa^-1;当受到较大压力（5～60 kPa）时,传感器以电容感知为主,灵敏度为0.33213 kPa^-1。从而有效地实现了传感器的在宽量程内的高灵敏度检测。     

基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路设计与实现

在飞行器地面试验中,新型ICP脉动压力传感器常用来测量飞行器与发射筒之间的关键位置表面由于空气脉动产生的脉动压力参数;ICP脉动压力传感器工作时需要恒流源供电,同时其输出信号不能满足大多数模数转换芯片对于输入电压的要求,针对以上问题,提出了一种基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路,并详细介绍了电源电路、脉动压力信号调理电路等模块的设计原理和方法;测试结果表明该设计能够满足新型ICP脉动压力传感器3.4mA恒流源供电需求,并且能准确地将其输出电压信号调理为0.366~2.13V,符合AD7667转换范围要求,同时能有效地滤除信号中混入的9.6kHz以上的高频噪声以及椭圆型高阶低通滤波器自身引入的开关噪声;该信号调理电路可靠性高,已经成功应用于飞行器地面发射试验中。     

轮胎压力监测模块的设计

介绍了基于Infineon公司的集成压力传感器SP12和Atmel公司的发射器T5754的轮胎压力监测模块的设计,对其工作原理和工作方式进行分析,给出了系统硬件设计与软件设计。该模块可实时准确监测轮胎的压力与温度,并具有低功耗、低成本等特点。     

核子秤变频调速配料系统

目前国内水泥厂生熟料配料普遍采用电子皮带秤和示重秤配料，这两种配料方式有如下缺点： ①电子秤使用压力传感器，由于配料现场灰尘大，压力传感器容易进灰，导致性能降低甚至损坏；由于存在机械振动或人为振动，皮带机碰撞压力传感器，易导致压力传感器损坏。 ②示重秤产量低，配料均匀性差。 ③由于缺少必要的过流、过压、缺相保护设备，经常烧毁电机。 ④基于以上三点，电子秤和示重秤动态配料精度低、产品合格率低、设备利用率低、故障率高、设备维护费用高。 基于以上原因，为了提高产品质量，提高设备利用率，降低成本，水泥厂生熟…     

微型压力传感器

<正> 美国ENDEVCO公司最近推出两种新式微型压力传感器,是专为航空和航天、汽车及工业上设计的。8510B/C-M5和8530B/C-M5型压力传感器具有耐用、体积小以及灵敏度高的特点,它有M5的公制螺纹,端面直径仅为3.8mm。8510B/C-M5型是压差传感器,使用范围为6.89×10~3Pa至1.38×10~7Pa。8530B/C-M5型是绝对压力传感器,其使用范     

高精度电容式压力传感器测量方法

提出了一种高精度、低成本的电容式压力传感器的测量方法。用RC振荡器将电容式传感元件的变化调制为时变频率信号,用SSP1492芯片测量该频率变化量,并送入C8051F021单片机,用高阶多项式完成频率变化到压力变化的解算,实现了高精度压力测量。实验结果显示:该方法用于电容式压力传感器的测量精度优于0.02%FS。     

半导体高温压力传感器的研究

介绍多晶硅压力传感器，由于采用二氧化硅介质膜作应变电阻之间的隔离，因而提高了传感器的工作温度。实验表明，该类传感器具有灵敏度高，精度高、温度特性好、工作温限高等特点。     

谐振式压力传感器驱动仿真研究

谐振式传感器由于其重量轻、精度高、响应快在压力测量领域获得了飞速发展,传感器的构成包括机械谐振子在内的机电一体的谐振系统,而驱动系统对保持机械谐振器振荡的稳定性和可靠性起着重要作用.本文针对一种典型结构的谐振式压力传感器,分析比较了不同的闭环驱动结构,最后构建了其行为级闭环自激仿真模型,在MATLAB中对自激回路的起振情况进行了仿真;验证了AGC对压力传感器幅度与频率的双重跟踪性.     

基于拉格朗日差值的压力传感器温度补偿算法

随着压力传感器的广泛应用,对压力传感器的精度要求越来越高,由于温度是影响压力传感器精确度的主要原因,所以减小由温度漂移所造成的测量误差是需要解决的问题.本文设计了一种基于拉格朗日差值的压力传感器温度漂移补偿软件算法.该方法简单实用,同时测量引用误差可以控制在0.26%以内,完全可以满足实际的需要.     

基于ZigBee的便携式矿用多参数传感器设计

基于ZigBee无线通信技术,结合现有的煤矿传感器,设计了一款便携式矿用安全监测传感器。该传感器具有自组网、小体积、高效率、低功耗、低成本的特点,集信号采集、液晶显示和组网通信功能于一体。该传感器集成监测瓦斯浓度、温度、电流、压力等多种环境参数,有效弥补了矿用单参数传感器功能单一的不足;以无线通信代替有线通信,可固定安装或由工作人员随身携带,覆盖更多的监测盲点,更有利于系统的扩展和维护。     

引压方式动态压力传感器研制

介绍了一种通过引压方式探测动态压力信号的传感器。由于受到被测介质温度高和被测环境空间尺寸小限制,传感器需要通过引压管传递动态工作压力。为了保证引压管在传递动态压力过程中不影响传感器的频响特性,设计了一种阻抗匹配结构,减小了引压结构对传感器动态响应特性的影响,保证了动压传感器的频响特性,该传感器的检测单元包括一个引压管、一个敏感元件、一个电路组件、一个阻抗匹配管。测试结果表明：动压传感器具有（31.5～8000 Hz）频响范围。     

阵列式柔性力敏传感器的平衡校准标定方法

阵列式柔性力敏传感器在国家安全、医疗健康、工业制造、人机交互等领域发挥着重要作用,但由于材料和制备工艺等因素,传感器存在误差。针对阵列式柔性力敏传感器的一致性问题和反馈值补偿问题,分析其产生的原因,提出并设计了气压型一体化标定台和相应的平衡校准标定方法。标定台使用气泵作为压力源,通过硅胶膜将压力传导至传感器;平衡校准标定方法首先使用基于Q值检验的离群值处理方法对传感器各敏感点进行平衡,然后引入LMBP算法进行校准。实验表明：R²大于0.997,误差小于2.7%F.S,该标定方法实时性和准确性高,操作简单,具有很好的实用性。     

石墨烯柔性压力/应变传感器的研究进展

柔性压力/应变传感器可以贴附在物体表面,测量其表面压力或应变,可用于人体脉搏检测、表情识别和运动监测等,在健康监护、医疗诊断等方面有广阔的发展空间.石墨烯柔性压力/应变传感器比普通压力/应变传感器性能更为优异,其测量范围宽、灵敏度高且尺寸仅为纳米级.综述了石墨烯压力/应变传感器在近几年来的研究进展及应用情况,重点讨论了基于石墨烯材料的电容法、激光诱导法、3D海绵法、纸基法、水凝胶法的压力/应变传感器的制备方法及性能差异.最后简要指明石墨烯柔性压力/应变传感器未来的研究方向.     

石墨烯/聚二甲基硅氧烷三维非织造结构压阻柔性压力传感器

压阻式压力传感器是可穿戴器件中的关键元件。由于优异的弹性性能,本文以三维聚酯非织造布作为基材,还原氧化石墨烯(rGO)作为活性材料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为柔性材料,组装三维(3D)压阻式压力传感器。该传感器具有良好的感应特性,包括短响应时间(120ms)和微弱的迟滞性(6.8%)。此外,该压力传感器可以用于检测人体的关节以及喉咙的运动情况。因此,该压阻传感器成本低、灵敏度高、耐久性优良,可以作为穿戴智能设备的理想的三维压阻式压力传感器。     

光子晶体压力传感器研究

介绍了一种新型光子晶体压力传感器,利用压力使光子晶体带隙的变化特性制作压力传感器,提出了通过测量透射光的变化来测量压力的检测方法。结果表明:传感器的测量范围和灵敏度与构成光子晶体的材料特性有关,材料弹性模量小时,灵敏度高;2种材料的弹性模量和泊松比相差大时,测量范围小。该传感器体积小、重量轻。