基于鎵銦錫合金的全柔性軟體力傳感器設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著傳感器從本體材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到檢測(cè)方式以及應(yīng)用場(chǎng)合上由“硬”逐步進(jìn)軍“柔”的研發(fā)領(lǐng)域，柔性傳感器成為了研究的熱點(diǎn)。本論文在總結(jié)研究國(guó)內(nèi)外先進(jìn)柔性傳感器的設(shè)計(jì)理念、制作工藝以及應(yīng)用場(chǎng)合上，透析了各類設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了獨(dú)特的構(gòu)型及其特有的加工工藝，制備了試驗(yàn)品，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了柔性傳感器的標(biāo)定，以及在貼合實(shí)際的應(yīng)用中做了大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。其具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，針對(duì)柔性傳感器領(lǐng)域進(jìn)行了大量的檢索與探究，對(duì)各個(gè)構(gòu)型的優(yōu)缺點(diǎn)

2、進(jìn)行總結(jié)，基于此提出了三大問題。通道內(nèi)部敏感元件流動(dòng)性對(duì)傳感器靈敏度的影響；柔性傳感器如何設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)型來保證其良好的線性度；如何解決現(xiàn)有制備工藝缺乏可靠性與經(jīng)濟(jì)性的困境。
　　其次，基于上述問題，分析了柔性基底材料與敏感元件鎵銦錫合金的物理化學(xué)特性，結(jié)合柔性測(cè)力性質(zhì)總結(jié)了基底材料內(nèi)部嵌有通道的構(gòu)型，并構(gòu)造了兩類內(nèi)部通道呈膨脹形態(tài)的柔性傳感器構(gòu)型，基于基礎(chǔ)試驗(yàn)對(duì)其內(nèi)部基本組成單元進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試，并提出了其構(gòu)型的數(shù)學(xué)檢測(cè)理論模型。根據(jù)提

3、出的傳感器構(gòu)型，研發(fā)了兩類特有的微型封閉空腔成型工藝。制作了成型用多功能模具，講解了詳細(xì)的工藝制備流程。
　　再有，根據(jù)傳感器受力特性，搭建了拉壓通用型標(biāo)定平臺(tái)，采用MFC編寫了其標(biāo)定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。采用無線通信方式，搭建了傳感器信號(hào)采集硬件系統(tǒng)，在VS環(huán)境下編寫了標(biāo)定及人機(jī)交互程序系統(tǒng)?；诖?，對(duì)傳感器進(jìn)行了標(biāo)定研究，得出了傳感器的性能參數(shù)，為后續(xù)的傳感器應(yīng)用奠定了相應(yīng)的基礎(chǔ)。
　　最后，將柔性傳感器與數(shù)據(jù)手套相結(jié)合，制備了試驗(yàn)