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CSR基柔性传感器的崛起

更新时间: 2024-12-16 15:01:37  查看次数: 55    
FSRS 实际的应用前景,这一章测试了它对循环载荷的响应和稳定性,还有对双频叠加载荷以及人体关节运动的响应,主要的结论如下:FSRS 对循环载荷有很好的响应稳定性。传感器在 3 个周期内就能从不稳定的状态达到稳定状态;它的电阻响应从 1.02 降到 1.0,表现出稳定的响应性能。FSRS 借助 FFT 分析能够有效地识别出周期载荷的频率和强度。传感器识别出的双频机械叠加载荷频率分别是 1/12Hz 和 1/36Hz,和载荷的频率是一样的,而且可以根据响应的幅值推算出不知道的第二个载荷强度。FSRS 能够有效地识别出人体多种关节的运动频率和强度。 
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检测机械载荷的基础上,这部分设计了用 FSRS 来检测和识别人体关节的运动。为了保证 FSRS 和关节能紧紧地连在一起,在实验里用胶布把两极固定好,然后贴在手腕、紧身裤(膝盖部位)和手指上,把 FSRS 的两端用导线引出来,接到数字电桥里,实验数据由电脑获取并记录下来。对于腕关节,紧紧贴在腕关节上的 FSRS 会随着腕关节的弯曲而被拉伸变形,根据不同变形量下 FSRS 的电阻响应,能够转换成手腕的弯曲角度,在实验里设定腕关节弯曲角分别是 15°、35°和 60°,手腕在这三个角度之间轮流弯曲,以此来检测 FSRS 对弯曲角度的识别能力。对于膝关节,膝关节弯曲的时候,FSRS 也会跟着变形。和直接贴在关节上相比,通过紧身裤来传递变形的 FSRS 响应会稍微弱一点。采用原地抬腿的方式来测试,频率是 1 次/秒,也就是 1Hz,抬腿的高度用弯曲角度来表示,实验分别设为 30°和 60°。对于双指关节,贴在手指关节上的 FSRS 用来测量双频叠加载荷,把两个 FSRS 分别贴在食指和中指上面,以串联的形式接到测试电路里。两个手指分别以 0.4Hz 和 1.2Hz 的频率进行弯曲 - 复原,最大弯曲角度大概是 45°。柔性螺形电阻拉伸传感器(FSRS)对关节的弯曲角度、弯曲的频率,还有双关节叠加起来的运动,都能有相应的反应,这就为它在柔性电子器件里的应用提供了技术上的支持。