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基于炭黑填充导电橡胶的压力传感器非线性特性
  • ISSN号:1000-7555
  • 期刊名称:高分子材料科学与工程
  • 时间:2012.8.8
  • 页码:72-75
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学自动化系,安徽合肥230027, [2]中国科学院合肥智能机械研究所,安徽合肥230031, [3]合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(60672024,61072032);国家863高技术研究发展计划(2007AA04Z220)
  • 相关项目:一种新型的柔性压力/温度多功能阵列触觉传感器研究
中文摘要:

通过分析力敏炭黑填充导电橡胶(力敏导电炭黑/橡胶)"负电阻-压力系数"(NPCR)的主因,研究了基于炭黑填充导电橡胶的力传感器非线性特性。研究表明,当炭黑体积分数接近临界渗流体积分数时,NPCR非线性的主因为电阻率的非线性减小;炭黑体积分数在渗流区时,NPCR非线性的主因为电阻率的非线性减小和导电橡胶应力-应变关系的非线性;若炭黑体积分数在传导区时,NPCR非线性的主因为应力-应变关系的非线性。随着炭黑体积分数的增大,力敏导电炭黑/橡胶的NPCR非线性逐渐减弱。此外,由于界面压阻效应以及导电橡胶近似不可压缩体的性质,用于获取NPCR效应的电极分布形式也对NPCR效应的非线性特性存在影响。

英文摘要:

Nonlinear behavior of pressure-sensitive sensor based on conductive rubber filled by carbon black was analyzed by comparing the influence of resistivity and stress-strain relation on the negative pressure characteristic of resistance(NPCR).It is concluded that if the carbon black contents are close to seepage volumes,because of resistivity nonlinear variation,the stronger nonlinearity of the NPCR is obtained.If the carbon black contents are in percolation zone,strong nonlinearity of the NPCR obtained is due to stress-strain and resistivity nonlinear variation.If the carbon black contents are in conductive zone,weak nonlinearity of the NPCR is obtained as a result of stress-strain nonlinear variation.Moreover,due to the interface piezoresistive effect and the nature of similar incompressible,distribution forms of the electrodes used to obtain the NPCR effect will affect the nonlinear behavior of NPCR effect.

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期刊信息
  • 《高分子材料科学与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:中国石油化工股份有限公司科技开发部 国家自然科学基金委员会化学科学部 高分子材料工程国家重点实验室 四川大学高分子研究所
  • 主编:王琪
  • 地址:四川大学(西区)高分子研究所
  • 邮编:610065
  • 邮箱:GFZCLBJB@163.com
  • 电话:028-85401653
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7555
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1293/O6
  • 邮发代号:62-67
  • 获奖情况:
  • 教育部1999年全国优秀期刊二等奖,1999年四川省优秀科技期刊一等奖,2000年四川省优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国高分子图书馆,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30425