枣庄3D打印

枣庄3D打印

当前位置: 枣庄3D打印 > 企业新闻 > 3D打印助力柔性传感器革新
企业新闻

3D打印助力柔性传感器革新

更新时间: 2024-12-16 09:49:02  查看次数: 165    
导电硅橡胶(CSR)被用作感应材料,来设计柔性阵列式电容压力传感器和柔性螺形电阻拉伸传感器,主要做的工作包括对传感器的结构进行设计,还有对它们的基础电学性能以及受载响应进行测试和分析。电容传感器对压力载荷能有比较好的响应,阵列式电容传感器呢,就是把好多电容传感器排列成阵列,然后并联起来,这样就能实现二维平面化的信号感应功能。这篇文章设计了一种 3×3 的阵列式柔性电容压力传感器(简称 FACS),主要是靠 3D 分层打印工艺把它做出来的。在设计的时候,FACS 的电极和介电层材料,还有整体的结构布局,这两点是很关键的。选择导电性比较好的 C - 170AGF(15CF)来做柔性电容的两个电极,用 PDMS 做柔性电容的介电层。而且因为 3D 打印工艺有优势,电容式传感器就可以突破单一单元的限制,按照合适的形状做出能多点感应的阵列式电容传感器。
枣庄3d打印
有压力加载的时候,和受压单元共用一个电极的那些非受压电容单元的电容值也跟着变了。在受压单元两边的电容单元,它的电容变化值大概是受载单元的一半(1pF),在比较远的电容单元,变化值大概是受载单元的四分之一(0.5pF),这就说明 FACS 受到压力载荷的时候,各个电容单元的响应会互相干扰。这可能是因为受压的时候,由于各个电容电极之间连接的 CSR 比较宽,受压单元的电容电极边缘受到拉力,两边的电极就被拉着往压缩的方向走,这样就产生了边缘效应,所以周围电容单元的电容值也跟着改变了。
枣庄3D打印
电容单元之间的相互干扰会影响 FACS 的传感精度,所以要对电容的结构参数进行调整。调整之后,受压单元附近单元的电容值变化量降低到原来的一半,就和更远地方的单元变化值一样了。同时还能看到,在窄连接线型的 FACS 里,那些和受载单元电极不在同一行列的单元,电容值没有明显的改变,也就是说在这个方向上不会受到载荷的干扰。所以可以认为,把电极之间的连接线宽度变小,能够有效地降低 FACS 中单元之间的干扰。但是,把连接线宽变小之后,那些和非受压单元共用电极的单元,它们的电容值变化仍然是一个不能忽视的值,这就说明共用电极对 FACS 各个单元之间电容值的独立性是有一定影响的。这可能是因为共用的电极板在通电的时候会聚集很多电荷,当电容传感器受到载荷的时候,整条电极里的电荷会随着受载单元的电容改变而改变,就表现出干扰响应了。