高温压力传感器的力敏电阻条的制备

本文探讨了一种金属薄膜高温压力传感器的力敏电阻条的制作方法,采用氮化铝作铜衬底和金属力敏电阻条之间的电绝缘层,利用铜金属在高温条件下也能够表现出压阻特性,制作力敏电阻条。通过直流磁控溅射制作力敏电阻条,并引线,封装,进行测试,最后反应出随压力的变化电阻的变化关系。

对力敏电阻R-F特性曲线的深入探讨

以实测数据为基础,深入分析力敏电阻的阻值随压力变化的相关问题,得出力敏电阻的R-F特性曲线,总结出力敏电阻的使用规范。以几道中考题为例,指出在使用时存在的一些问题,并以其中一个情境为例进行重新设计,给出此类问题的设计建议。

用导电橡胶可制作力敏电阻

在进行非电量的电测量等物理实验和教学中,常要用到力敏电阻。长期以来,由于力敏电阻极其难得,以至有关的最基本的演示和实验也无法进行,它直接影响着有关内容的教学效果,是一个困扰了我们很久的难题。通过摸索和实验,笔者发现。

方型硅杯力敏器件计算机辅助设计

介绍了扩散硅力敏器件计算机辅助设计的方法。根据方型硅杯形式的有限元分析结果，计算力敏器件的性能。给出了方型硅杯形式的应力和热应力分布曲线以及力敏电阻灵敏度曲线。

基于FSR嵌入的智能泡沫在气动夹爪的应用

如何控制工业夹爪对易损物体的夹持力是一件具有挑战的任务,通常是利用有着力传感器的电动夹爪进行反馈控制,但这种方法昂贵且额外增加了夹爪的复杂程度。基于直书写3D打印,设计了一种内嵌力敏电阻器(FSR)的智能硅橡胶泡沫,安装在气动夹爪的指尖,不仅能监测夹持状态,还能在气压超过阈值后一定范围内,保持夹持力的恒定,以保护物体。实验结果表明:智能泡沫在4~12 N的工作范围内,误差不超过1.5N。当气压在450~560kPa范围内,能维持夹持力约14.6N。

硅压力传感器芯片设计分析与优化设计

用弹性力学和板壳力学理论分析了半导体硅压阻式压力传感器方形膜片的受力分布,为力敏电阻在应变膜上的布置提供依据;利用有限元分析方法和借助ANSYS仿真软件,对微型硅压阻式高温压力传感器应变膜进行了一系列的分析和计算机模拟,探讨了传感器方形应变膜简化应力模型的合理性以及温度对应力差分布的影响,得到了直观可靠的结果。

微型高温压力传感器芯片设计分析与优化

基于弹性力学和板壳力学理论,分析了微型高温压力传感器圆形膜片的受力分布,为力敏电阻在应变膜上的布置提供依据;利用有限元分析方法,借助ANSYS仿真软件,对微型高温压力传感器应变膜进行了一系列的分析和计算机模拟,探讨了传感器圆形应变膜简化应力模型的合理性以及温度对应力差分布的影响,得到了直观可靠的结果,为微型高温压力传感器芯片设计和研发新颖的微型高温压力传感器芯片提供有力的依据.

基于FSR的可穿戴式足底压力检测系统

足底压力信息的研究对人体健康状况评估和某些疾病预测具有重要意义。提出了一种可穿戴式足底压力检测系统的实现方法。该方法充分考虑了穿戴式检测工具的方便灵活和低功耗要求,采用薄片式力敏电阻器(FSR)和低功耗微小器件,将整套系统集成于鞋垫中,体积小巧,功能实用。实验结果表明:介绍的系统可以实时采集足底压力信号并在计算机上显示压力波形,系统有较好的灵敏度、准确性和可穿戴性,低功耗运行,满足足底压力检测和人体步态分析等实际需要。

压力传感器的零点电漂移与反向漏电问题

指出过去在标征压力传感器的指标时,忽略了力敏电阻的非线性、零点电漂移、反向漏电流,但是这些问题对压力传感器的质量却有很大的影响;重点讨论了零点电漂移,并从理论上分析指出:零点电漂移起因于力敏电阻的非线性,可利用零点电漂移消除压力传感器的零热点漂移;讨论了造成力敏电阻非线性、电漂移、漏电流的各种因素,还提出一个表明零点热漂移和反向漏电流之间与传统公式不同的关系式。

1kPa 微机械结构微压传感器的研究

本文报道一种量程为１ｋＰａ的扩散硅微机械结构微压传感器。实现了高灵敏度微压传感器的非线性内补偿和强过载保护以及高共振频率，分析研究了最佳条件。微压传感器的非线性为０．１％ＦＳ，其过载保护能力已超过５００倍满程压力，共振频率为９ｋＨｚ。

基于FSR的指力检测装置设计

针对脑磁图、磁共振等测试环境的特殊要求，设计了基于力敏电阻器（FSR）的指力检测装置。在该装置中，利用聚碳酸酯材料设计了将指力转换为FSR电阻改变的机械装置，通过恒流源电路将FSR电阻变化转换为电压信号，以USB6008和LabVIEW实现了数据的实时采集和显示，并对整个装置进行了静态标定和动态特性测试。测试结果表明：输出电压和施加压力近似呈指数关系；在0—15N的静态测试范围内，输出力量与实际压力的绝对误差小于0．5N，相对误差小于10％；在0-25N的动态测试范围内，绝对误差主要集中在0-2N，相对误差主要集中分布在2％-8％。装置具有较好的静态和动态特性，可用于脑磁图、磁共振等环境下指力实验。

耐高温压力传感器的设计研究

借助弹性力学和板壳力学理论,建立了双岛型耐高温压力传感器应变膜的简化力学模型,得到近似应力分布的数学模型。利用有限元分析方法,借助ANSYS仿真软件,对应变膜进行一系列的计算机模拟,探讨了简化应力模型的合理性以及温度对应力差分布的影响,为力敏电阻在应变膜上的布置、研发新颖的高温压力传感器芯片提供有力的依据。

基于FSR的糖尿病患者足底压力监测装置设计

糖尿病分为伴有周围神经病变性糖尿病(T2DM)和不伴有周围神经病变性糖尿病(T1DM)。T2DM患者常伴有足部病变从而引起足底压力分布异常。目前,足底压力定量研究的工具主要为测力板,穿戴式足底压力检测装置应用于临床的案例很少。设计一种名为智能鞋垫的穿戴式足底压力检测装置对T2DM患者的足底压力进行实时监测。硬件上采用基于力敏电阻器(FSR)的薄型压力传感器制成的智能鞋垫。采用样本距离的阈值判别法区别出平缓行走和非平缓行走的压力值,采用压力峰值作为特征值。使用序贯相似算法对患者足底压力的异常情况进行快速判断。通过实验,验证了硬件上使用智能鞋垫,算法上采用序贯相似算法对T2DM患者足底压力分布的实时监测有良好的效果。

ANSYS在梁-膜-岛结构设计中的应用

本文利用ANSYS 软件对扩散硅力敏器件进行了力学分析，给出了不同尺寸梁—膜—岛结构的应力分布曲线以及力敏电阻灵敏度分布曲线，为力敏电阻的合理布置提供了理论依据。

微压传感器膜片的设计与研制中的关键技术

本文介绍了正方形膜片微压传感器的结构,分析了其设计思想。并就利用正方形膜片开发的微量程力敏器件的灵敏度作了分析。最后较详细地讨论了微压传感器研制中的关键技术——各向异性腐蚀技术。

压阻式压力传感器零点输出研究

使用有限元方法 ,分析了压力传感器力敏电阻条工作时的自身发热对传感器零点输出的影响 ,结果表明 :由于电阻工作时的发热引起传感器温度分布的不均匀 ,即便组成压力传感器电桥的力敏电阻条参数完全匹配 ,传感器也可能存在零点输出。

基于FSR的假肢手抓握力控制

为了帮助上肢残疾者稳定抓取日常物品,提出了一种基于力敏电阻(FSR)的假肢手抓握力控制方法。FSR采集假肢手抓取力,并根据抓握力及其梯度,建立了假肢手抓握力模糊估计模型。然后将模糊控制器应用于假肢手抓握力控制,并采用试凑法得到模糊控制参数的值。假肢手抓握实验表明:所提出的基于FSR假肢手期望抓握力的估计和抓握力控制的方法是有效的。

肌电假肢手抓握力控制系统的设计与实现

为使上肢残疾者佩戴的肌电假肢手能够稳定地抓握物体,设计了一种基于表面肌电(sEMG)信号和力敏电阻器(FSR)的假肢手抓握力控制系统。系统以数字信号处理器(DSP)-ARM双处理器作为控制核心,通过sEMG传感器采集上肢残疾者手臂的表面肌电信号,从中解码期望的抓握力;通过FSR传感器采集假肢手抓握物体时的实际抓握力,作为反馈信号;然后运用无模型自适应控制方法实现假肢手抓握力的闭环控制。抓握力控制实验表明:该系统能够控制假肢手以期望力稳定地抓握物体。

测力鞋垫系统在步态研究中的应用

以获取步态运动参数、诊断病情、康复评定、识别竞走踏步等特殊步态类型为目的,设计并研制了测力鞋垫系统,并提出了一种新的步态分析方法,即相位累加法。通过实验研究,得到了受试者的相关步态运动参数,并且判断了其步态类型和特征,说明系统达到了预计效果。该系统可以被推广到医疗、体育、康复、人类学、人机工程等领域,具有重要的实际应用价值。

择优生长的多晶硅压阻统计理论

本文报道了计算择优生长的多晶硅压阻灵敏度的统计平均理论,由此得到了〈100〉、〈110〉〈111〉、〈211〉、〈311〉、〈331〉等低指数晶向择优生长的p型和n型多晶硅的平均晶粒压阻系数.将这些结果应用到具有多重择优晶向的多晶硅材料,经过计算可进一步得到多晶硅力敏电阻的灵敏度.对于制作在矩形膜中心区域的一系列多晶硅电阻,实验得到的结果与理论分析的结果符合得很好.这些结果为多晶硅压阻型压力传感器的设计提供了有效的手段.