基于电容-电阻转换原理的柔性压力传感器

作者：刘秋雨; 叶秉泽; 王梓菡; 柳星雨; 侯郑龙; 聂萌

来源：测控技术, 2022, 41(06): 10-45.

DOI：10.19708/j.ckjs.2022.06.002

• 柔性
• 压力传感器
• GO/CNT复合敏感层
• 电容-电阻转换

目前，基于碳基纳米材料的柔性压力传感器凭借着其便携性、柔韧性、生物相容性和低成本等特点，在智能医疗、人机交互和智能机器人等领域有着广泛的应用前景，但如何使其在具有较大量程范围的同时保持较高灵敏度，仍是一个严峻的挑战。提出一种基于氧化石墨烯/碳纳米管(Graphene Oxide/Carbon Nanotube, GO/CNT)复合敏感层的柔性压力传感器，同时以热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic Polyurethanes, TPU)多孔海绵作为传感器骨架。该GO/CNT@TPU柔性压力传感器的量程范围为0～60 kPa,基于电容-电阻转换原理，当受到较小压力(0～5 kPa)时，传感器以电阻感知为主，灵敏度为0.05777 kPa-1;当受到较大压力(5～60 kPa)时，传感器以电容感知为主，灵敏度为0.33213 kPa-1。从而有效地实现了传感器的在宽量程内的高灵敏度检测。

• 单位
  东南大学