電阻型壓力傳感器一般由襯底和導電材料構成

發布時間：2022年07月01日 17時19分53秒

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　　電阻型壓力傳(chuan) 感器將壓力變化轉換成電阻或者電流的變化，根據電阻的定義(yi) 劃分的話，其中ρ 是電阻率，L 是長度，S 是橫截麵積，它的傳(chuan) 感機理簡單，結構和製備流程也簡單，能量消耗小，因此受到了研究者們(men) 的廣泛關(guan) 注。

　　而電阻型壓力傳(chuan) 感器一般由襯底和導電材料構成，為(wei) 了獲得良好的柔性和可拉伸性，襯底一般會(hui) 采用彈性體(ti) ，如PDMS聚對苯二甲酸乙二醇酯，而導電材料除了具有一定導電能力外，還需要對壓力的變化很敏感。其次電阻的變化又可以概括為(wei) 以下四個(ge) 因素。

　　1、材料的形狀結構變化，結構變形會(hui) 導致長度 L 和截麵積 S 的變化。

　　2、材料能帶結構的變化，比如石墨烯的拉伸程度超過20%時，電子能帶結構會(hui) 發生改變，從(cong) 而引起導電性能發生變化，在半導體(ti) 矽基材料中也發現了這種現象。

　　3、兩(liang) 種材料之間的接觸電阻的變化(Rc)，利用靜電紡絲(si) 方法製成的 ZnO/ SiO2納米纖維薄膜，在1.25 cm−1曲率下靈敏度(Imax/I0)達到12.75. 它的傳(chuan) 感機理是隨著壓力的增加，纖維的接觸變得更加緊密，導致電阻變小。這類傳(chuan) 感器的缺點是容易出現信號漂移和滯後。

　　4、複合材料內(nei) 部導電相的間隔發生變化，將導電填料作為(wei) 第二相加入到導電能力相對較差的高分子材料當中， 達到滲透閾值時， 導電相會(hui) 形成導電網絡，表現為(wei) 電阻明顯減小。導電網絡的形成目前主要有兩(liang) 個(ge) 理論：一是滲透理論，二是隧道電流效應。

　　另外電阻型與(yu) 電容型壓力傳(chuan) 感器在設計策略上有類似的地方，為(wei) 了獲得較高的靈敏度，會(hui) 使用具有微結構的柔性襯底或導電層。尖錐狀陣列、球狀陣列、柱狀陣列，互鎖結構等微結構的應用顯著提升了傳(chuan) 感器的靈敏度。

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