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炭黑/硅橡膠柔性E+E壓力傳感器特性研究
以炭黑為導(dǎo)電相、硅橡膠為基體材料制備柔性壓敏膜，采用不同結(jié)構(gòu)的電極，制備柔性E+E壓力傳感器，并對(duì)其壓阻特性進(jìn)行研究。 利用炭黑摻雜硅橡膠方法制備壓敏膜，然后與叉指狀電極結(jié)合，制備出“叉指”型E+E壓力傳感器。

炭黑/硅橡膠柔性E+E壓力傳感器特性研究
E+E壓力傳感器在實(shí)際應(yīng)用中 ,由于力敏電阻器的不匹配及其漏電流的影響會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在一定程度上影響了E+E壓力傳感器的精度。隨著E+E壓力傳感器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的要求不斷提高 ,因此對(duì)零點(diǎn)漂移的校正就成為一個(gè)重要的研究課題。在計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天 ,使得對(duì)E+E壓力傳感器的零點(diǎn)漂移及非線性軟件補(bǔ)償成為可能。結(jié)合目前應(yīng)用比較普遍的各種補(bǔ)償計(jì)算方法 ,通過(guò)編制程序 ,對(duì)E+E壓力傳感器熱零點(diǎn)漂移現(xiàn)象作了補(bǔ)償。結(jié)果表明 ,非線性函數(shù)多項(xiàng)式擬合規(guī)范化方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法擬合出的數(shù)據(jù)精度很高 ,取得了其他方法無(wú)法達(dá)到的補(bǔ)償效果。通過(guò)改變炭黑粒子的摻雜濃度，測(cè)試出炭黑/硅橡膠復(fù)合材料的滲流閾值為2.5wt%。對(duì)其交流特性進(jìn)行測(cè)試表明：1kHz測(cè)試條件下，該傳感器呈現(xiàn)正壓阻效應(yīng)；隨著測(cè)試頻率的增加，炭黑/硅橡膠界面處空間電荷極化強(qiáng)度減小，器件的正壓阻效應(yīng)減弱，其*工作頻率為1kHz；通過(guò)分析炭黑粒子之間的運(yùn)動(dòng)，解釋了正壓阻效應(yīng)。zui后對(duì)器件的響應(yīng)恢復(fù)特性進(jìn)行了測(cè)試。利用Al電極制備了“三明治”型E+E壓力傳感器，研究器件的電阻、電容、阻抗隨壓力的變化，分析其內(nèi)部的炭黑粒子運(yùn)動(dòng)以及負(fù)容敏效應(yīng)。壓力測(cè)試表明：器件具有快速的響應(yīng)恢復(fù)特性和重復(fù)性，其響應(yīng)時(shí)間為4s，恢復(fù)時(shí)間為5s。當(dāng)連續(xù)施加壓力時(shí)，器件表現(xiàn)出較好的梯度，能夠分辨出0.5N的壓力間隔。對(duì)比以上兩種結(jié)構(gòu)器件的交流特性，結(jié)果表明，基于炭黑/硅橡膠的E+E壓力傳感器交流條件下的壓阻特性包括電阻和電容兩方面。當(dāng)采用不同結(jié)構(gòu)的電極制備器件時(shí)，器件的交流輸出信號(hào)不盡相同。“叉指”型器件是以電阻變化為主導(dǎo)，而容抗的變化較?。?ldquo;三明治”型器件是以電容變化為主導(dǎo)，電阻貢獻(xiàn)較小。兩種結(jié)構(gòu)器件可以應(yīng)用于不同類(lèi)型采集信號(hào)的測(cè)試系統(tǒng)。

炭黑/硅橡膠柔性E+E壓力傳感器特性研究
zui后，采用光刻技術(shù)初步制備基于ITO/PET襯底的E+E壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)襯底和壓敏膜的全柔性化，并測(cè)試了器件的壓阻特性。結(jié)果表明：隨著壓力的增加，器件表現(xiàn)出較好的正壓阻效應(yīng)，0-20N壓力范圍內(nèi)，器件的電阻變化為50-1200k。同時(shí)器件對(duì)壓力具有快速的響應(yīng)恢復(fù)和重復(fù)特性。