精密压阻弹性体及力敏触觉传感器阵列

空气热氧化用多元醇溶剂热方法得到的金属钌纳米颗粒,可以得到纳米氧化钌颗粒,将其与金属钌纳米粉体混合,使其具有适当的聚集特性,将混合粉体与硅橡胶复合,呈现具有良好的压阻重复性和压阻敏感性,测量不同尺寸电极间的压阻行为,表明此种导电硅橡胶在毫米尺寸以上呈现一定的标度不变性,表明材料在一定尺寸范围内满足微型化要求,适用于集成的压阻弹性体应力测量阵列,我们制备了测量面载荷分布的阵列电极,设计了用于动态触觉传感测量的电路和支持软件,结果表明,针对压阻材料电阻/载荷敏感特性,通过每个压阻单元微秒级的信号获取和数据处理,可以实现毫米尺度的静态或动态载荷三维成像,该传感阵列的可重复和定量特性使其基本满足实用的人体工学器件要求。     

压阻阵列触滑觉复合传感器

本文介绍了一种压阻式16×16点阵,间距为1mm的触觉传感器的结构、设计及制作方法,对传感器采样电路的工作原理也作出了较详细的阐述．文中还简单介绍了阵列触觉图像处理的方法和如何通过触觉图像的动态变化得到滑动信息,最后给出了传感器的实验结果和结论．     

一种新型柔性触觉阵列传感器信号处理电路设计

依据一种利用压阻特性的3×3点阵的柔性触觉传感器,设计了针对这种新型柔性触觉传感器的信号处理电路。该电路能完成信号放大、阵列信号的选通、A／D转换以及通过LED电路对其信号的采集。并详细地阐述了电路的原理和所用芯片的功能。所设计的信号处理电路能够判断出这种触觉传感器单元所受三维加载力的大小和位置。通过在正向压力的加载试验,验证了电路的可行性。     

压阻式柔性压力传感器阵列信号采集系统设计

针对触觉传感检测的实际需求,基于STM32单片机,采用分档分压与恒流源相结合的方法设计了一种压阻式柔性压力传感器阵列信号采集系统;基于串口通信技术设计了计算机信号读取与分析系统.设计开发的系统可以实现传感器阵列信号的实时采集、分析和存储,系统稳定性较好.采用标准电阻对研制的信号采集系统进行了性能检验,系统测量阻值与标准...     

新型智能机器人触觉传感服装阵列标定的研究

为使智能机器人在汽车冲撞试验中获得准确的触觉信息,研发了一种基于导电橡胶压阻特性的新型触觉传感服装阵列.针对该传感阵列设计了静态标定试验装置,在常温下(25℃)研究了不同型号的导电橡胶( N05,N10,N15)的压阻行为特性,选出压敏性最佳的N10作为触觉传感服装的敏感元件;在此基础上提出了标定方案,标定结果表明:高...     

一种新型智能机器人触觉传感服装的研究

触觉技术在机器人感觉系统中占有非常重要的地位,同听觉、视觉一样,触觉是机器人感知外部世界信息的一种重要手段.文中对智能机器人触觉传感服装的理论模型进行了详细的论证,提出利用导电橡胶的压阻特性,设计阵列式触觉传感服装模型以及相应的信号处理和采集显示的软硬件系统,并通过实验取得了良好的效果.     

导电橡胶力敏传感器研究进展

介绍了导电橡胶力敏传感器的应用前景,分析了导电橡胶传感器的基本特性。通过对该传感器敏感单元制备过程的研究,指出了影响复合材料导电性能的主要因素包括填料类型、填充量、基体材料性能以及制备工艺等。通过对导电橡胶传感器压阻特性的研究,阐述了导电橡胶复合材料的导电机理。描述了该传感器的结构设计从检测简单的单向压力到检测三维力的发展过程。表述了制约导电橡胶力敏传感器的发展中的主要因素,并对未来研究方向提出了展望。     

集成触觉传感器阵列

触觉传感器可以探测到被接触物体的状态、图象、硬度等信息,是机器人操作和控制的基础。本文介绍了触觉传感器的信息构成、集成触觉传感器的阵列结构及信号处理系统,指出了在集成触觉传感器研究中亟待解决的问题。     

基于力敏导电橡胶的新型三维力柔性触觉传感器仿真研究

针对目前触觉传感器研究中不能兼有柔韧性和多维力测量等难题,设计了一种基于力敏导电橡胶的具有整体两层非对称网状式结构的触觉传感器,通过检测导电橡胶的电阻值变化来分析三维力信息.本文介绍了该传感器的基本结构,并基于理想力敏导电橡胶的力学特性建立了三维力并行测量的数学模型,通过对该模型的求解解决了三维力及各受力点之间复杂的耦合问题.仿真实验结果表明该传感器能够实现对表面任意单点三维力、多点三维力以及三维面力信息的测量.     

硅压阻式压力传感器的温度补偿

分析了硅压阻式压力传感器的温度误差来源，给出了通过长时间实验的温度与传感器输出电阻的数据，提出了对此类传感器温度误差的测量和修正方法，从而保证此类传感器在大温度范围内得到高精度使用。     

单面多层结构硅微压传感器的研制

提出并利用“掩模－无掩模”腐蚀的方法形成了一种新型单面多层结构的硅微压传感器，该传感器针对用体微机械双面加工的硅压阻式压力传感器的不足，从结构上给予了改进，文中给出了理论分析和实验结果。     

金属氧化物气体传感器阵列参数的讨论

本文对金属氧化物气体传感器特性进行分析，提出传感器阵列的灵敏度矩阵与被测气体浓度矢量和传感器阵列中各传感器响应矢量间的夹角有关。从而得出气体传感器阵列的灵敏度为各气体浓度矢量与传感器输出矢量夹角余弦的关系。     

硅压阻压力芯体恒压激励输出特性与温度补偿研究

为从理论上分析温度对硅压阻压力芯体输出特性的影响及串并联NTC热敏电阻的温度补偿规律,建立含压力和温度变量的分析模型,对10 V恒压激励条件下的硅压阻式压力芯体的输出特性进行了理论研究,并对军用级和民用级压力芯体的温漂系数进行比较分析.最后通过实测电阻温度系数,建立补偿电阻模块等效B值,进行理论计算和数值模拟结果比较分析,方法有效、结果可行,并提高了调试效率,为恒压激励下的温度补偿提供了理论依据.     

测量海水压力的传感器

本文介绍了海水压力传感器的原理、结构及高准确度、耐腐蚀等特性,可用于海水深度及舰艇位置测量、有广泛应用前景。     

一种硅谐振压力传感器敏感芯体的特性测试

针对某型硅谐振压力传感器的压力敏感芯体,主要测试了该压力敏感芯体的幅频特性、相频特性、对气压的响应、对直流偏置电压的响应等关键特性,从而结合自激振荡理论,指导该传感器的驱动电路的设计与改进。该压力敏感芯体激励与输出信号分别为mV级、μV级的正弦波信号,信号发生器与示波器难以进行稳定、精确的激励与测量。使用矢量网络分析仪对某型硅谐振压力传感器进行稳定、精确的激励与测量,得到了要实现传感器稳定工作驱动电路必须达到的幅频条件与相频条件等关键指标,进而指导传感器的设计与应用。     

Simulation of Current Measurement Using Magnetic Sensor Arrays and Its Error Model

Magnetic sensor arrays are proposed to measure electric current in a non-contact way. In order to achieve higher accuracy, signal processing techniques for magnetic sensor arrays are utilized. Simulation techniques are necessary to study the factors influencing the accuracy of current measurement. This paper presents a simulation method to estimate the impact of sensing area and position of sensors on the accuracy of current measurement. Several error models are built up to support computer-aided design of magnetic sensor arrays.     

Ensemble Learning for Chemical Sensor Arrays

Electrochemical sensors, like ion-selective field transistors (ISFET), are electronic devices that merge solid-state electronic technology with chemical sensors so as to be sensitive to the concentration of a particular ion in a solution. However, as it has been previously reported, their response does not only depend on a single ion but also is affected by several interfering ions found in the solution to be measured. These interfering ions can be considered as noise and consequently, a post-processing stage that increases the SNR is obligatory. Our work shows how ensemble learning methods could be used in an array of chemical sensors in order to deal with this problem. In particular, we introduce a novel neural learning architecture for ISFET arrays, which employ ISFET models as prior knowledge. The proposed ensemble learning systems are RBF-like solutions based on bagging and optimal linear combination. Several experimental results are included, which demonstrate the interest and viability of the proposed solution.     

小型化电容式压力传感器及变换器

介绍了一种新型结构的电容式压力敏感元件及其信号变换器,给出了敏感元件与变换器联合测试结果,并对变换器的工作原理作了较详尽的分析.非线性误差大是电容式压力传感器的主要误差,通过在变换电路上采用一种方法可以很好地解决这一问题.此方法具有非线性纠正能力强、调试方便的特点.该电路特点是精度高、分辨率高、动态响应快、低功耗.整机表现出很高的时间稳定性.