PVDF声辐射模态传感器设计中的关键问题研究

利用分布式位移传感材料PVDF薄膜设计声辐射模态传感器,通过检测低阶辐射模态的幅度以获得结构近似的辐射声功率。基于声辐射模态理论和PVDF传感模型,推导了PVDF形状系数理论公式,对设计中的关键问题进行了研究,得出PVDF的形状系数和结构振动模态选取的通用准则,提出分频段设计法解决了形状系数和结构振动模态之间在选取上的矛盾,在此基础上对PVDF传感器进行了优化设计并给出了PVDF对的中心线取值的一般规律,利用声辐射模态的嵌套特性使得输出电荷的放大倍数与频率呈线性关系,并通过实例仿真验证了文中结论。     

柔性角度传感器检测系统设计

介绍了一种角度传感器智能检测系统的柔性化设计方法,阐述了检测系统的硬件组成和软件设计方案.该系统基于虚拟仪器技术,具有高精度、多功能及低成本等优点,并已经应用于角度传感器的柔性生产制造中,使机械振动、温度测控等仪器检测更加开放、灵活.     

外卡式PVDF压力传感器的设计

系统阐述了外卡式PVDF压力传感器的设计过程,主要分为原理设计,结构设计,材料的选择,频率响应、性能指标的选取等,此种外卡式PVDF传感器可应用于柴油机高压油管压力的不解体检测。     

PVDF压电薄膜在钢筋变形测试中的应用研究

以PVDF为传感元件建立的应变监测系统正被广泛地应用于大型结构的健康监测研究中,以大型钢混结构建筑中的钢筋作为变形测试件,PVDF薄膜为传感元件,通过实验分析了当外力作用在测试件表面时,PVDF薄膜的输出电压和测试件实际变形之间的关系。     

PVDF/PDDA静电自组装超薄膜的制备与表征

提出了一种制备纳米量级铁电聚合物PVDF/PDDA超薄膜的新方法。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和极化处理后的聚偏氟乙烯(PVDF)复合超薄膜是通过层与层的静电自组装(LbL-SA)方法制备的,厚度约30~150 nm,每层膜厚度约为9 nm。PVDF/PDDA多层膜通过石英晶振微天平(QCM)、红外频谱仪、原子力显微镜(AFM)进行了测试与表征。QCM表征结果表明,PVDF与PDDA超薄膜能较好地交替组装;AFM表明PVDF/PDDA聚合物超薄膜的表面均匀、薄膜致密。与PVDF厚膜的电阻性能相比,PVDF/PDDA复合超薄膜的电阻性能有了很大提高。     

一种高分辨率柔性阵列触觉传感器

设计并研制了一种机器人用高分辨率柔性阵列触学传感器。传感器各向异性压阻材料ＣＳＡ作敏感材料,触觉扫描采样电路为一种新型的行扫描电路,提高了传器频响。并对触 觉图像的处理作了简单的论述,最后给出了传感器性能测试结构和结论。     

可监测动脉血压波形的超声阵列柔性传感器

为了解决传统超声传感器硬度大而不易与皮肤贴合的缺陷,设计开发了一款可监测动脉血压波形的超声阵列柔性传感器。通过将“S”形可拉伸铜箔电极转印到Eco-flex基底上,然后在铜箔电极上焊接1-3压电复合材料,最后用Eco-flex封装,制备出一款柔性可拉伸的超声阵列传感器,同时研究了超声阵列柔性传感器的稳定性、重复性、轴向分辨率以及可拉伸性能。结果表明：超声阵列柔性传感器的轴向分辨率能够达到330μm,电极的断裂伸长率可达76.56%,在经历拉伸、扭曲和弯折后仍能够恢复初始状态,能够对人体动脉血压波形持续监测,血压监测结果与商用血压计相比误差在2 mm Hg以内。     

双套筒式PVDF聚合物薄膜水听器

本文提出一种采用PVDF聚合物薄膜作为压电材料的双套筒式水听器结构,并通过静态分析方法给出了水听器的低频电声灵敏度公式。理论优化值及一例该结构式水听器的实测结果均表明,这种结构具有乐观的应用前景。     

关于PVDF接收激光超声的实验研究

本简单的讨论了PVDF接收激光超声的一种实验设计思路和实验方法,并对纳米AIP／SiO2的激光声的信号进行了检测,与已知结果相一致。     

PVDF薄膜的极化及其电性能研究

利用傅里叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热分析(DSC)、电滞回线和漏电流的分析,研究热极化和电晕极化对PVDF薄膜电性能的影响。结果表明,热极化和电晕极化都可以提高PVDF薄膜的铁电性能,但是不同的极化温度、极化电场强度和极化时间使得PVDF薄膜具有不同的漏电流性能。在强电场作用下,热极化的温度更高,时间更长,偶极电荷的沿电场取向更完全,α晶型向β晶型的转变更彻底,因此剩余极化值、结晶度和β晶型的含量均高于电晕极化后的薄膜。热极化中注入的空间电荷主要被PVDF的深阱俘获;而电晕极化过程中大量的空间电荷被聚合物材料的浅阱俘获。浅阱俘获的空间电荷稳定性要弱于深阱中的电荷,因此电晕极化的PVDF薄膜的漏电流需要更长的稳定时间。     

电容式柔性压力传感器的研究进展

为了分析电容式柔性压力传感器的传感机制和发展方向,首先介绍不同类型柔性压力传感器的工作原理,并且比较了不同类型压力传感器的灵敏度、柔性及稳定性等性能的优势与缺陷,介绍了电容式柔性压力传感器在人体运动及生命体征信号监测等方面的研究现状和发展趋势,分析了微结构、电极材料和复合介电层等对电容式柔性压力传感器的灵敏度、响应时间及稳定性的影响。为了提高器件的综合性能,认为未来开发具有多功能、高柔性、高灵敏度及稳定性的静电纺丝纳米纤维膜基电容式柔性压力传感器将是重要的发展方向。     

三氧化钼纳米带自组装柔性薄膜超级电容器的制备及其性能研究

采用单质钼为钼源,水热合成了具有高长径比的三氧化钼(MoO_3)纳米带,并通过减压抽滤制备了MoO_3纳米带自组装柔性薄膜。对MoO_3纳米带的形貌和结构进行了表征,采用三电极体系研究了MoO_3纳米带的电化学电容行为,考察了MoO_3纳米带自组装柔性薄膜直接作为电极组装柔性薄膜电容的性能。实验结果表明,MoO_3纳米带的长度为6～10μm,宽度为100～300 nm,厚度为7～10 nm,MoO_3纳米带自组装薄膜显示了很高的柔性,在100 mV/s的扫描速率下面积比电容为340 mF/cm~2。以此组装的柔性薄膜电容在5 mA/cm~2的电流密度下,2 000圈循环后电容保持率可达80%。     

智能可穿戴柔性可拉伸应变传感器的研究进展

柔性可拉伸应变传感器可以附着在人体表面上感知外部信号,具有轻便、低成本、高柔性、高拉伸性和高耐久性等优点。柔性可拉伸应变传感器的柔性基底材料通常导电性较差,导致柔性可拉伸应变传感器的灵敏度也较差。将具有优异电导率的导电聚合物和纳米材料等导电材料与柔性材料集成在一起,在保证良好柔性的同时可以极大的提高柔性可拉伸应变传感器的电导率和灵敏度。阐述了智能可穿戴柔性可拉伸应变传感器的研究进展及应用前景。     

基于rGO@PMMA/PBA复合乳胶膜的电容式非接触传感器制备与性能分析

为解决当下电容式非接触传感器制备过程复杂、传感性能不足以及电介质对性能影响不明的难题,将还原氧化石墨烯@聚甲基丙烯酸甲酯(rGO@PMMA)分散液与聚丙烯酸正丁酯(PBA)胶乳共混后烘干,制备rGO@PMMA/PBA柔性复合薄膜传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪及紫外光谱仪表征复合粒子表面形貌和rGO的吸附性能,使用电感电容电阻测试仪表(LCR表)探究不同介电性薄膜传感器的非接触传感性能。结果表明：氧化石墨烯(GO)吸附到PMMA上出现褶皱表面,经抗坏血酸(Vc)还原后的rGO仍可稳定吸附于PMMA颗粒表面,形成rGO@PMMA复合粒子;当rGO@PMMA/PBA复合膜中复合粒子rGO@PMMA的含量高至10.0%时,rGO@PMMA/PBA复合膜仍然具有柔性;膜的介电常数和导电性随着膜中复合粒子rGO@PMMA填充量的增高不断增大和增强;传感器性能最优时的复合粒子rGO@PMMA填充量为0.20%,此时的传感器具有柔性以及最小的物体感知尺寸和最远的感知距离,并能辨识浅埋沙土下的物体及方位。该研究结果为制备高性能柔性薄膜非接触式电容传感器提供了一种新方法。     

现代仪器制造柔性研发平台构建中的传感器技术

传感器是信息获取系统的首要部件,是现代信息技术的源头.从市场需求出发,针对仪器制造具有高技术、多用户、多品种和小批量的特点,提出和完成了开放性集成化的现代仪器柔性研发平台的初步构建.根据共性关键技术的特点,构建了相应的传感器数据库.介绍了信号调理电路数据库的构建,并对LTC6915精密的增益可编程放大器进行了分析.结果表明,通过现代仪器制造柔性研发平台,能提升新型仪器产品研发的技术水平、缩短开发周期、降低开发成本,从而提高了仪器制造企业适应市场的快速动态反应能力.     

电子柔性复合功能薄膜研究

探讨了现代电子复合功能材料科学中，柔性复合功能薄膜的结构概念、功能原原理与特性价值。研究了现代电子柔性复合功能薄膜的基本原则、柔性特性表征；并从两相柔性复合体系弥散模型对复合压电铁电性机理进行了有效解释，理论与实验一致。     

测力传感器和柔性基础对动态力测量的影响

针对安装于多层工业厂房中的动力机械，将机器，测力传感器及基础结构作为一个大系统，利用子系统耦合观点，研究了测试系统中的插入环节－测力传感器和柔性基础的动态特性对动态力测量精度的影响规律，给出了提高测量精度的频率界限。     

基于碳基导电胶的柔性压力传感器的设计与性能评价

本文基于碳基导电胶,设计了两种圆柱形压阻式柔性压力传感器,并对其性能进行了测试分析.结果表明,具有中空结构且内径为1 cm的传感器具有优良的弹性和灵敏的传感性能,耐用性良好且测量压力范围较大,具有广泛的应用前景.