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基于丝网印刷制备高灵敏度脉诊微裂纹传感器
1
作者 刘佳明 强明浩 +3 位作者 黄尧 吴大鸣 许红 孙靖尧 《塑料》 北大核心 2025年第4期94-99,共6页
微裂纹传感器具有较好的柔性、优秀的灵敏度和很低的检测限度,可用于检测脉搏等微小的生理信号。使用导电碳油为印刷油墨。采用丝网印刷的方法在硅胶膜上印刷传感器,并将其与柔性PCB板组合将微裂纹传感器用于脉搏信号的测量。测试结果表... 微裂纹传感器具有较好的柔性、优秀的灵敏度和很低的检测限度,可用于检测脉搏等微小的生理信号。使用导电碳油为印刷油墨。采用丝网印刷的方法在硅胶膜上印刷传感器,并将其与柔性PCB板组合将微裂纹传感器用于脉搏信号的测量。测试结果表明,印刷油墨具有较好的流变性能,适用于丝网印刷。对微裂纹传感器性能进行测试,在0~20%应变范围内,微裂纹传感器具有较好的线性度和灵敏度(GF_(1)=200)。在20%~30%应变范围内,传感器具有较好的线性度和更佳的灵敏度(GF_(2)=624)。具有快速的响应时间(80 ms)和恢复时间(160 ms),可以检测微小的拉伸(最低至0.15 mm),和较好的力学稳定性能,在5000次压力循环过程中响应信号无明显变化。将传感器应用于脉搏信号检测,可清晰将分辨出脉搏的周期、幅度以及变化规律,可应用于脉搏信号的获取和脉象诊断,对脉诊客观化以及中西医结合方面均具有较大价值。 展开更多
关键词 微裂纹传感器 脉诊 丝网印刷 柔性 导电炭黑
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新型电子传感器在微裂纹检测中的应用 被引量：6
2
作者 史仪凯 祁战理 +1 位作者 卢健康 田梦君 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期505-508,共4页
讨论了金属材料疲劳微裂纹与外逸电子发射的关系，提出了检测微裂纹的新型外逸电子传感器的设计方案，介绍了传感器电子控制电路与ＩＢＭＰＣ／ＸＴ机的接口电路。实验结果表明，控制电路与接口电路设计合理，传感器测量精度较高、工作... 讨论了金属材料疲劳微裂纹与外逸电子发射的关系，提出了检测微裂纹的新型外逸电子传感器的设计方案，介绍了传感器电子控制电路与ＩＢＭＰＣ／ＸＴ机的接口电路。实验结果表明，控制电路与接口电路设计合理，传感器测量精度较高、工作可靠。该传感器的研究和设计，可为金属材料微裂纹的无损检测开拓一条新的研究途径。 展开更多
关键词 电子传感器 微裂纹 外逸电子 无损检测 传感器
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凸轮轴的自动化涡流检测方法与系统 被引量：2
3
作者 杨航 汪圣涵 +1 位作者 唐健 康宜华 《无损检测》 2020年第11期61-66,共6页
针对目前普遍使用的组合式凸轮轴凸轮表面微裂纹特征,采用跑道形线圈设计制作差动激励涡流探头,运用COMSOL软件仿真分析线圈间距、提离、圆弧凸面曲率半径等对裂纹检测信号的影响,获得了最优的差动激励涡流检测探头参数;然后根据凸轮轮... 针对目前普遍使用的组合式凸轮轴凸轮表面微裂纹特征,采用跑道形线圈设计制作差动激励涡流探头,运用COMSOL软件仿真分析线圈间距、提离、圆弧凸面曲率半径等对裂纹检测信号的影响,获得了最优的差动激励涡流检测探头参数;然后根据凸轮轮廓特点,设计了三自由度探头跟踪机构,并搭建了基于该机构的无损检测实验平台进行检测性能的评价;最终根据实际大批量、高速、高精检测的需求,完整设计了凸轮轴自动化涡流检测系统,制定出高速、高精自动化的检测工艺,检测效率为30s/件,最小检测深度为0.1mm。 展开更多
关键词 凸轮轴 微裂纹 涡流 探头 跟踪机构
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IBMPC／XT外逸电子计数接口电路的设计与实现
4
作者 史仪凯 祁战理 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 1996年第2期35-38,共4页
外逸电子数目准确检测是智能型外逸电子传感器的关键所在。本文介绍一种ＩＢＭＰＣ／ＸＴ外逸电子计数接口电路的原理和设计方法，并给出了在中断方式下进行数据处理的硬件和软件框图。实验结果表明，电路设计合理、结构简单，不仅可用... 外逸电子数目准确检测是智能型外逸电子传感器的关键所在。本文介绍一种ＩＢＭＰＣ／ＸＴ外逸电子计数接口电路的原理和设计方法，并给出了在中断方式下进行数据处理的硬件和软件框图。实验结果表明，电路设计合理、结构简单，不仅可用于外逸电子数的快速准确计数，而且可用于多路Ａ／Ｄ转换、温度检测和实时控制等。 展开更多
关键词 外逸电子 接口电路 电子计数 微机
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外逸电子传感器8031单片机控制系统设计
5
作者 史仪凯 刘艺 张海南 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2000年第3期59-61,64,共4页
基于传感器智能化的设计思想 ,提出以8031单片机为核心传感器计数控制系统。该系统主要由定时 /计数同步电路、LCM接口电路和光电隔离电路等组成。实验结果表明 ,系统设计合理、体积小、实时处理速度快和控制精度高 ,从而为外逸电子传... 基于传感器智能化的设计思想 ,提出以8031单片机为核心传感器计数控制系统。该系统主要由定时 /计数同步电路、LCM接口电路和光电隔离电路等组成。实验结果表明 ,系统设计合理、体积小、实时处理速度快和控制精度高 ,从而为外逸电子传感器的智能化奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 外逸电子传感器 单片机 金属微裂纹 无损检测
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弱溶胀作用制备的模量异质微结构纤维膜应变传感器 被引量：1
6
作者 魏垲东 柯凯 尹波 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期109-116,共8页
随着柔性可穿戴电子设备的普及,制备具有高力学弹性、优异力电响应性能的电阻型可拉伸应变传感器颇具研究意义。其中,双层结构的电阻型应变传感器因为优异的应变传感性能近年来备受关注。然而,在应用过程中,导电层通常会产生不可逆的贯... 随着柔性可穿戴电子设备的普及,制备具有高力学弹性、优异力电响应性能的电阻型可拉伸应变传感器颇具研究意义。其中,双层结构的电阻型应变传感器因为优异的应变传感性能近年来备受关注。然而,在应用过程中,导电层通常会产生不可逆的贯穿式微裂纹,造成应变作用下电阻的不稳定增长,限制了其在实际场景中的应用。基于“微裂纹”传感机理,通过同轴纺丝的加工方法在低模量的热塑性聚氨酯(TPU)取向电纺纤维膜表面引入高模量的羧基化聚苯乙烯微球(PSNSs)形成模量异质微结构,这种微结构可以在应变过程中有效耗散局部应力,从而有效抑制贯穿式微裂纹的扩展。利用物理/化学作用对复合纤维膜进行界面作用改性处理,通过调控PSNSs分散体系的浓度及溶剂配比来构筑不同表面特性的异质模量微结构,以便调节材料的应变响应行为。所制备的可拉伸导电薄膜能够实现快速应变响应与回复(49.7ms/62.5ms),并且在0~30%应变范围内保持线性的相对电阻-应变响应特征(应变敏感因子GF=257)。 展开更多
关键词 热塑性聚氨酯 可拉伸应变传感器 微裂纹 模量异质特性微结构 界面改性
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基于微裂纹的柔性应变传感器 被引量：3
7
作者 翟磊莉 余善成 +2 位作者 刘瑞清 杨平 蒋沁 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第5期6-9,17,共5页
柔性应变传感器在电子皮肤、健康监测等方面具有潜在应用价值,已经成为当前研究热点,但仍存在成本高,灵敏度或拉伸率低等问题。为了满足低成本、高性能的需求,通过在聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酰胺(PAAm)双网络水凝胶上滴涂银纳米片(AgNFs)和... 柔性应变传感器在电子皮肤、健康监测等方面具有潜在应用价值,已经成为当前研究热点,但仍存在成本高,灵敏度或拉伸率低等问题。为了满足低成本、高性能的需求,通过在聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酰胺(PAAm)双网络水凝胶上滴涂银纳米片(AgNFs)和聚3,4—乙烯二氧噻吩—聚苯乙烯磺酸(PEDOT︰PSS)混合材料制备了AgNFs/PEDOT︰PSS—水凝胶柔性应变传感器。采用傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)研究水凝胶的化学结构;采用扫描电子显微镜(SEM)观察传感器的微观形貌;利用电子式拉力试验机和数字源表研究传感器的性能。实验结果表明:传感器同时具备较高的灵敏度(应变系数GF为2 819.8)和较宽的拉伸范围(拉伸率ε为200%),并且在拉伸范围内电阻保持良好的线性(线性回归系数R^(2)为0.992),循环拉伸400次传感器稳定性良好,杨氏模量为58~110 kPa;可以用作监测人体运动等生理信号的可穿戴设备,应用前景广阔。 展开更多
关键词 微裂纹 柔性电子 柔性应变传感器 可穿戴设备
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基于微结构的金属薄膜柔性应变传感器 被引量：4
8
作者 赵东阳 聂帮帮 +3 位作者 齐国臣 宋慧谦 李保林 卫荣汉 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第10期1049-1057,共9页
柔性应变传感器通常难以兼具高灵敏度和宽传感范围的性能。利用光刻工艺制备出微结构模板,将模板的微结构复制到聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,然后在PDMS表面沉积金属膜层得到具有微结构的金属薄膜柔性应变传感器。结果表明,金属薄膜表面... 柔性应变传感器通常难以兼具高灵敏度和宽传感范围的性能。利用光刻工艺制备出微结构模板,将模板的微结构复制到聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,然后在PDMS表面沉积金属膜层得到具有微结构的金属薄膜柔性应变传感器。结果表明,金属薄膜表面的微结构有效阻碍了微裂缝的延伸,该传感器具有较大的传感范围(拉伸应变极限为25%),并保留了金属薄膜传感器的高灵敏度(应变系数为154)。此外,该传感器响应时间短(0.07 s),具有较小的迟滞系数(约8.8%),能够快速准确响应各种拉伸应变波形,其电学响应波形与拉伸应变波形具有一致性,并且能够稳定监测人体手腕关节动作。 展开更多
关键词 柔性应变传感器 微结构 金属薄膜 微裂缝 高灵敏度
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基于PEDOT∶PSS的高灵敏度宽量程透明聚合物应变传感器
9
作者 冶鹏 汪卿 +2 位作者 张弛 张磊 孙吉宁 《微纳电子技术》 CAS 2024年第11期98-106,共9页
柔性应变传感器通常难以兼具高灵敏度、宽量程以及透明的性能。提出一种导电层为聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)的三明治结构聚合物柔性应变传感器,该传感器在兼顾高灵敏度和宽量程的同时具有高透明性。通过旋涂工... 柔性应变传感器通常难以兼具高灵敏度、宽量程以及透明的性能。提出一种导电层为聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)的三明治结构聚合物柔性应变传感器,该传感器在兼顾高灵敏度和宽量程的同时具有高透明性。通过旋涂工艺在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上制备了可拉伸的透明导电聚合物薄膜;基于掩模氧等离子体刻蚀工艺对聚合物薄膜进行了图案化处理;通过拉伸得到表面具有微裂纹的全聚合物柔性应变传感器。微裂纹在应变加载过程中的开合程度对传感器电阻产生影响,进而能够对各种加载应变做出响应。性能测试结果表明,该柔性传感器在30%的应变下依然能稳定输出信号,满足人体动作检测的最大变形需求;在5%~20%的应变范围内,传感器具备线性响应(线性度>0.9922)和高灵敏度系数(GF为10),克服了传统应变片GF(~2)低、量程小和刚度大的局限性;在可见光波长范围(400~800 nm)内,传感器的透光率超过70%。该传感器能够对人体肌肉和关节运动信号进行监测,在医学康复、运动训练以及人机交互等领域展现出应用前景。 展开更多
关键词 透明柔性应变传感器 微裂纹 氧等离子体刻蚀 高灵敏度 宽量程
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