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柔性传感器研究现状与进展

2021-12-10李仲豪郑富中

传感器世界 2021年10期

李仲豪 郑富中

1. 四川轻化工大学,四川省自贡市 643000;2. 成都信息工程大学,四川省成都市 610225

0 前言

柔性传感器是指用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性,可自由弯曲或者折叠,且结构形式灵活多样。柔性传感器的灵敏度高、灵活性好、稳定性好,是检测人体生物学信号、运动和环境的理想选择[1-2]。同时,柔性传感器在弯曲和伸展下表现出良好的导电性和响应性,在可穿戴电子器件和智能机器人领域的广泛应用而受到关注[3-9]。例如,在医疗领域的柔性可穿戴设备的核心部件就是柔性传感器[10],不仅可以实时监测病人的健康状况,其隐形效果还可以减少病人对监测仪器的抗拒[11];在智能机器人领域,主要是电子皮肤的应用,除了拥有强大的信息采集功能,还能让机器人皮肤的仿真效果更佳[12]。柔性传感器是现代柔性电子产品的一个重要组成部分,能够将外界的其他信号(如机械形变)转换为可直接测量的电信号。根据其机理可以分为压电型[13]、电阻型[14]、电容型[15-16]和其它类型(摩擦发电型[17-19]、有机场效应管[20]),当外界施加的压力发生改变时,柔性传感器的阻值、电容值或者电压值随之发生相应的变化。根据是否需要进行物理连接分为接触式和非接触式传感器,接触式的传感器主要是传统的传感器,通过一些物理的触碰和接触,引起自身的形变,从而引发电信号的变化;非接触式传感器可以实现远距离读取,采集被测物体的信息,达到非物理接触采集信息的功能。……

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