柔性壓力傳感器的特性及其分類(lèi)

傳感器技術(shù)是機器人技術(shù)可持續發(fā)展的重要推動(dòng)力。隨著(zhù)機器人技術(shù)的發(fā)展，面對越來(lái)越多的特殊信號和特殊環(huán)境，對各種傳感器提出了更高的要求。同時(shí)，傳感器預計透明、靈活、可擴展、可自由彎曲，甚至可折疊、便攜、可穿戴。隨著(zhù)柔性基體材料的發(fā)展，產(chǎn)生了符合上述趨勢的柔性傳感器。

壓力傳感器作為傳感器領(lǐng)域的先驅?zhuān)莻鞲衅黝I(lǐng)域的重要組成部分。柔性壓力傳感器具有高柔性、高靈敏度、高分辨率和快速響應等優(yōu)良的機電特性，因此得到了廣泛的應用。

根據壓力傳感器的工作機理，大致可分為壓阻式、電容式和壓電式壓力傳感器。

壓阻式柔性壓力傳感器。

壓阻式柔性壓力傳感器是基于壓阻效果，可以使活性材料在外力作用下變形，間接改變內部導電材料的分布和接觸狀態(tài)，使活性材料電阻有規律變化。

與電容式和壓電式壓力傳感器相比，不需要復雜的傳感器結構，功耗低，測試壓力范圍廣，制造技術(shù)簡(jiǎn)單?？捎糜卺t學(xué)檢查、密封檢查、體育鍛煉等。市面上有智能衣服等商業(yè)產(chǎn)品，可以通過(guò)電阻變化監測心跳，預防心臟病等疾病。

壓阻式柔性壓力傳感器可以通過(guò)感應外力引起的電阻變化產(chǎn)生的電信號，直接讀取外力變化。當外力作用于傳感器的傳感點(diǎn)時(shí)，其阻力會(huì )隨著(zhù)外力的負向變化，即當壓力變?yōu)榱銜r(shí)，阻力會(huì )大。壓力越大，阻力越小。壓力傳感器種類(lèi)繁多，其裝置單一，信號導出機制簡(jiǎn)單，因此得到廣泛應用。

電容式柔性壓力傳感器。

電容式柔性壓力傳感器是基于平行板電容原理的裝置，具有靈敏度高、響應快、動(dòng)態(tài)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。其工作機理是在施加外力時(shí)，通過(guò)改變平板電容器之間的距離來(lái)改變傳感器的電容器。

近年來(lái)，精密電容傳感器的發(fā)展備受關(guān)注。以不同的方式研究了該裝置的設計、特性、操作和可能的應用。

可檢測三維壓力的柔性電容傳感器可檢測正壓或剪切力。當傳感器被拉伸或壓縮時(shí)，傳感器的輸出條件會(huì )發(fā)生變化。該傳感器由四個(gè)壓力傳感器和一個(gè)帶導電液體的張力傳感器組成。該傳感器不僅能檢測壓力，還能顯示傳感器目前的拉伸狀況。電容可知力，電阻可知傳感器張力。因此，可以補償傳感器的拉伸部分。因此，可應用于不同拉伸或壓縮條件下的機器人關(guān)節。

壓電柔性壓力傳感器。

當些介質(zhì)材料受到一定方向的外力時(shí)，內部極化，兩個(gè)相對表面產(chǎn)生相反的電荷和電位差。這種現象稱(chēng)為正/負壓電效應?；诮殡妷弘娦膫鞲衅鞣Q(chēng)為壓電傳感器。

壓電材料變形時(shí)可發(fā)電，反之亦然。壓電材料的這種雙重功能為越來(lái)越多的應用提供了基礎，特別是可穿戴或植入系統。

具體例子包括可持續電源和消費電子產(chǎn)品測量血壓的傳感器等生物醫學(xué)設備。隨著(zhù)材料科學(xué)、力學(xué)和制造業(yè)的發(fā)展，制造超薄、柔性和機械可擴展的壓電設備是可能的。

其工作原理是壓電系數越高，壓電敏感材料的能量轉化率越高，轉換的電信號越強。壓力柔性壓力傳感器是利用壓力材料將壓力轉換為電信號的傳感器。這柔性壓力傳感器具有較高的靈敏度、精度、壓電系數和響應速度，因此被廣泛應用于柔性觸摸傳感器。

近十年來(lái)，柔性可穿戴傳感器設備的研究發(fā)展迅速。隨著(zhù)智能機器人和可穿戴電子設備的蓬勃發(fā)展，各種符合任意曲線(xiàn)和曲面的柔性壓力傳感器的研究也在迅速進(jìn)行，柔性傳感器技術(shù)將在未來(lái)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

深圳市力準傳感技術(shù)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量高精度測力傳感器的企業(yè)。公司主營(yíng)產(chǎn)品有微型壓力傳感器、S型壓力傳感器、壓力變送器、液壓傳感器、變送器/放大器、控制儀表及手持儀等多款產(chǎn)品，并擁有多項國家知識產(chǎn)權，擁有多項專(zhuān)利技術(shù)；

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