基于微孔抽丝成型工艺的软体力/位传感器

• 作者: 勾栓栓 向喜梅 姚建涛 张弘 许允斗 赵永生
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 全柔性传感器 力/位感知 抽丝成型工艺 液态金属
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 仪器科学与技术
• 页码范围: 33-41
• 页数: 9页
• 分类号: TH706
• 字数: 5822字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2019.02.033

摘要

提出一种全柔性力/位传感器的设计、建模和制造方法,并进行试验验证.该传感器可通过附着在待测物表面或嵌入其内部进行力位混合的测量.首先,创新性地将提出的微孔抽丝成型工艺引入到软体结构的制造中,构建出低成本、易实现的软体微通道成型工艺体系,通过试验比对,验证了该工艺在软体微通道成型中的优势,成功实现了全柔性传感器高性能快速制造.其次,基于该成型方法设计了双层斜置并行多条的微通道传感器结构,有效地提高了灵敏度及线性度.最后通过试验对该传感器的性能进行验证.试验表明该传感器伸长率在14％以内时,作为全柔性力传感器线性误差小于5％,灵敏度为16.95mV/N;作为全柔性位移传感器线性误差小于2％,灵敏度为5.56 mV/mm.研究内容为全柔性传感器在实际应用中的结构设计和成型方法中有很大的参考价值.