同面小电极型柔软压敏探头及其研制方法

    公开(公告)号:CN103759866A

    公开(公告)日:2014-04-30

    申请号:CN201410036502.X

    申请日:2014-01-23

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 王璐珩

    Abstract: 本发明涉及一种同面小电极型柔软压敏探头,属于测量技术领域。该压敏探头包括顶层聚酰亚胺薄膜、由纳米导电高分子复合材料构成的压敏薄膜、和覆合有一对电极的底层聚酰亚胺薄膜。底层聚酰亚胺薄膜上的两个电极位于压敏薄膜的同一表面的同一端侧,且电极面积远小于压敏薄膜的面积。利用本发明提出的方法研制的压敏探头,具有柔软性高、厚度薄、结构简约、成本低等优点,特别适用于大型工业设备狭小曲面层间压力测量与电子皮肤研制等领域。

    用粘弹性压阻材料监测高速加载后应力变化的两段式标定转换法

    公开(公告)号:CN102980693A

    公开(公告)日:2013-03-20

    申请号:CN201210490389.3

    申请日:2012-11-21

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及一种用粘弹性压阻材料监测高速加载后应力变化的两段式标定转换法,属于测量技术领域。该方法利用电阻随时间的变化反映应力随时间的变化。在标定中,分别得到加载阶段和形变固定阶段的电阻-应力-时间特性,并分别编写相应的转换算法;在监测中,先通过电阻的变化判定粘弹性压阻材料所处的受力阶段,再用相应的转换算法得到应力值。本发明提出的监测方法,根据受力状态的不同,采用不同的标定方法和转换算法,并考虑了时间因素,从而消除了粘弹性压阻材料电阻松弛对应力监测的不利影响。

    电极旁置式柔软压敏探头研制方法

    公开(公告)号:CN102141451A

    公开(公告)日:2011-08-03

    申请号:CN201110084610.0

    申请日:2011-04-06

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及一种电极旁置式柔软压敏探头研制方法,属于传感器技术领域。该探头由敏感区、传导区和接口区组成。敏感区和传导区包括三层柔软结构:中间层由导电高分子复合材料构成,最外两层为绝缘封装薄膜;接口区包括五层结构:中间层为导电高分子复合材料,次外两层为与后续电路连接的金属电极,最外两层为绝缘封装薄膜。导电高分子复合材料是利用溶液混合法将纳米导电粉末分散到高分子基体中制备而成。绝缘封装薄膜是利用催化剂和交联剂使液态高分子材料硫化成型制备而成。利用本发明提出的方法研制的压敏探头,其敏感区和传导区不含刚性电极,具有柔软性高、厚度薄、结构简约、工艺简单、成本低等优点,特别适用于曲面层间压力与位移测量。

    基于碳纳米管填充高分子复合材料的柔性压敏元件研制方法

    公开(公告)号:CN101885463A

    公开(公告)日:2010-11-17

    申请号:CN201010204317.9

    申请日:2010-06-21

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种基于碳纳米管填充高分子复合材料的柔性压敏元件研制方法,属于传感器技术领域。该方法包括:1、压敏材料制备:利用超声振荡和机械搅拌的方法将碳纳米管分散到聚二甲基硅氧烷中,以正硅酸乙酯为交联剂,以二月桂酸二丁基锡为催化剂,并通过旋涂的方法制备出薄型柔性压敏材料;2、压敏元件封装:采用两级三明治结构,第一级三明治结构包括两层封装薄膜和位于中间的压敏材料。每层封装薄膜包括两层聚酰亚胺薄膜和嵌于其中的铜箔电极与引线,即第二级三明治结构。本发明研制的压敏元件柔性好、精度高,厚度薄,且工艺简单、成本低,适用于军工及民用领域中狭小曲面层间结构的压力监测和人工电子皮肤研制等领域。

    一种柔软压敏电涡流线圈的研制方法

    公开(公告)号:CN103515045B

    公开(公告)日:2016-02-03

    申请号:CN201310470947.4

    申请日:2013-09-30

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 王璐珩

    Abstract: 本发明涉及一种柔软压敏电涡流线圈的研制方法,属于传感器技术领域。该线圈的外层为柔软的高分子材料,中间层为柔软的螺旋线型导电高分子复合材料和高分子复合材料,其中,导电高分子复合材料是利用溶液混合法将导电粉末分散到高分子基体中制备而成。该线圈利用螺旋线型导电高分子复合材料的提离特性完成非接触式的位移测量,利用导电高分子复合材料压力阻抗特性完成压力测量。采用本发明提出的方法所研制的柔软压敏电涡流线圈不含金属材料,因而可低成本实现高柔软性,且兼具压力与非接触式位移测量能力,适于大型工业设备的狭小曲面层间压力与非接触式的位移测量,并可应用于电子皮肤的研制与机器人指端触觉的实现等领域。

    基于导电高分子复合材料的差动式柔性压阻器件

    公开(公告)号:CN103808437A

    公开(公告)日:2014-05-21

    申请号:CN201410082885.4

    申请日:2014-03-04

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 王璐珩

    Abstract: 本发明涉及一种基于导电高分子复合材料的差动式柔性压阻器件,属于测量技术领域。该压阻器件包括两个基于导电高分子复合材料的压阻单元:递增型压阻单元和递减型压阻单元。导电高分子复合材料由溶液混合法制备而成。递增型压阻单元的导电相含量高于复合材料临界含量,其电阻随压力的增大而增大;递减型压阻单元的导电相含量低于复合材料临界含量,其电阻随压力的增大而减小。通过设计递增型压阻单元和递减型压阻单元的电极面积,使它们在相同压力下的电阻变化的绝对值相等,以形成差动结构。利用本发明提出的方法研制的压阻器件,具有灵敏度高、柔性高和成本低等优点,特别适用于工业设备狭小曲面层间小压力测量。

    用于研究导电高分子复合材料压阻特性的四线测量法

    公开(公告)号:CN103529299A

    公开(公告)日:2014-01-22

    申请号:CN201310470940.2

    申请日:2013-09-30

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 王璐珩

    Abstract: 一种用于研究导电高分子复合材料压阻特性的四线测量法,属于精密测试技术领域。这种测量方法是基于一种包括两个电流端和两个电压端的新型四线式压阻试样,该试样由底层组件、中间层组件和顶层组件三部分构成。其中,一个电流端位于底层组件中、一个电压端位于中间层组件中,另外的一个电流端和一个电压端位于顶层组件中。测量压阻试样电阻时,将恒流源接到四线式压阻元件的两个电流端、将具有高输入阻抗的电压测量装置接到四线式压阻元件的两个电压端,因而可消除接触电阻对测量精度带来的不利影响。本发明提出的四线测量法可用于导电高分子复合材料压阻特性测试与分析,该设计思想还可应用于研制基于这种材料的压阻传感器探头。

    基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法

    公开(公告)号:CN103196597A

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201310097299.2

    申请日:2013-03-13

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 王璐珩

    Abstract: 本发明涉及一种基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法,属于测量技术领域。该方法首先获取压敏材料相对电阻变化率-载荷速度标定数据和各节点载荷速度下的相对电阻--应力标定数据;再由测得的电阻得到压敏材料相对电阻和相对电阻变化率,进而利用相对电阻变化率-载荷速度标定数据,通过第一级插值得到实测载荷速度,并确定与实测载荷速度相邻的两个相邻节点载荷速度;然后,由相对电阻-应力标定数据,分别利用第二级插值得到所测电阻在两个相邻节点载荷速度下的应力值;最后,利用第三级插值得到所测电阻在实测载荷速度下所对应的应力值。该方法充分考虑了载荷速度对电阻-应力特性的影响,减小了压缩应力监测的偏差。

    基于石墨烯填充硅橡胶复合材料压容效应的敏感元件及其研制方法

    公开(公告)号:CN102998035A

    公开(公告)日:2013-03-27

    申请号:CN201210490756.X

    申请日:2012-11-21

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种基于石墨烯填充硅橡胶复合材料压容效应的敏感元件及其研制方法,属于传感技术领域。该敏感元件包括最外两层的封装薄膜和位于中间的具有压容效应的柔软压容材料。其中,封装薄膜为覆合有电极与引线的聚酰亚胺薄膜,柔软压容材料为利用溶液混合法制备的石墨烯填充硅橡胶复合材料。本发明研制的敏感元件柔性好、厚度薄、工艺简单、成本低,适用于机器人指端触觉、大型设备狭小曲面层间压力监测等领域。

    基于碳纳米管填充高分子复合材料的柔性压敏元件及其制作方法

    公开(公告)号:CN101885463B

    公开(公告)日:2011-12-21

    申请号:CN201010204317.9

    申请日:2010-06-21

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种基于碳纳米管填充高分子复合材料的柔性压敏元件研制方法,属于传感器技术领域。该方法包括:1、压敏材料制备:利用超声振荡和机械搅拌的方法将碳纳米管分散到聚二甲基硅氧烷中,以正硅酸乙酯为交联剂,以二月桂酸二丁基锡为催化剂,并通过旋涂的方法制备出薄型柔性压敏材料;2、压敏元件封装:采用两级三明治结构,第一级三明治结构包括两层封装薄膜和位于中间的压敏材料。每层封装薄膜包括两层聚酰亚胺薄膜和嵌于其中的铜箔电极与引线,即第二级三明治结构。本发明研制的压敏元件柔性好、精度高,厚度薄,且工艺简单、成本低,适用于军工及民用领域中狭小曲面层间结构的压力监测和人工电子皮肤研制等领域。

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