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应变片式压力传感器应用于可穿戴应变传感器

时间:2021-07-20 点击次数:

        压力传感器,又称触觉/应变传感器,近年来引起了许多研究,尤其是基于皮肤的柔性电子设备。它具有灵活性、耐久性、生物相容性等独特优点。它重量轻,应变灵活,使压力传感器紧紧附着在人体皮肤上,实时监测心率、呼吸节律等生理健康状况。目前,文献中已经报道了各种高度敏感的传感器系统。这些传感器基于功能纳米材料或混合微/纳米结构刺激转化为电信号。根据其传导机制,可分为压阻、压电和电容压力传感器。其中,压阻测量电阻率的变化被认为是最常见的一种,因为通过将力的变化转化为电阻率的变化来设计和阅读系统相对简单。在过去的十年里,可以穿戴应变器件的灵敏度、测量因子、线性、滞后、响应、恢复时间和超调行为得到了改善。尽管如此,为了进一步提高,为了传感器的性能,即使它传感器的性能也很难以在2μm的基础上开发出精确的弯曲性能,也很难以保持其他传感器的弯曲性能。


应变片式压力传感器应用于可穿戴应变传感器(图1)

        大部分皮肤感应器在去除外力后不能保留触觉信息。为了提高基于电子皮肤系统的通用性,可穿戴压力传感器的内存特性不容忽视。与神经元之间的突触相似,柔性记忆传感器可以用来模拟大脑的记忆功能和存储模拟值。例如,柔性触觉记忆器可以通过将压力传感器的底部电极替换成记忆器的顶部电极阵列来实现,应变可以持续一周以上,几乎没有衰减。基于有机压敏元件的有机非挥发电阻存储器保存时间较长,至少6个月。然而,柔性压力传感器记忆的商业化仍面临巨大挑战。一个基于柔性电阻变化的柔性电子壁纸触摸存储器阵列。由于InGaZnO膜晶体管在大型基片上具有良好的集成电路性能,因此被用作柔性压力传感器阵列的FGRAMs。例如,这种电子壁纸的价值在于它可以像留言板一样在触摸屏上刷新后,通过触摸屏上的触摸屏上进行触摸屏刷新,通过触摸屏。


        到目前为止,受皮肤启发的可穿戴应变传感器大多用于监测心跳或呼吸速度,心跳或呼吸速度与疾病密切相关。另一个重要的应用是可穿戴应变传感器监测物理运动和运动的能力。虽然各种可穿戴传感器在监测健康状况方面取得了很大的进展,但仅通过检测健康信息是无法准确预测或诊断疾病的。事实上,记录的健康状况,如皮肤温度或心电图,与受试者的身体活动密切相关。因此,同时检测人类活动/运动非常重要。运动传感器依靠手指或膝关节附着的柔性应变传感器来监测它们的运动。然而,肢体运动并不总是与整体运动有关,所以结合记录的健康数据可能导致诊断不准确。受剪纸艺术的启发,有人设计了由四根梁和三个应变传感器组成的三轴应变传感器,以应变传感器,以应变传感器的运动。剪纸结构应变传感器不总是与整体运动有关,因此结构的运动可能导致20.3毫米长度和3毫米长度的舒适。


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