基于PVDF的柔性皮膚力敏溫敏特性研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、聚偏氟乙烯（簡(jiǎn)稱PVDF）是目前運(yùn)用最為廣泛的有機(jī)壓電熱釋電聚合物材料。其廣泛地運(yùn)用于日常生活以及工作中，包括大面積柔性水聲換能器件、耳機(jī)內(nèi)部的壓電薄膜以及用于紅外探測(cè)的敏感陣列。國內(nèi)外的學(xué)者對(duì)PVDF展開了廣泛的研究，包括力敏和溫敏的檢測(cè)以及機(jī)器人柔性皮膚方面等。
　　 本文從柔性皮膚力敏和溫敏的角度出發(fā)，采用Multisim對(duì)PVDF材料的壓電性和熱釋電性能進(jìn)行了電路仿真，分析了信號(hào)處理電路中元器件的選擇對(duì)于輸出結(jié)果的影響，

2、發(fā)現(xiàn)處理電路的時(shí)間參數(shù)和PVDF傳感單元信號(hào)產(chǎn)生的速率之間存在密切的聯(lián)系。要想保證此類傳感電路輸出值的準(zhǔn)確性，就必須要提高積分電路的時(shí)間常數(shù)，至少要比PVDF材料信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　 試驗(yàn)內(nèi)容包括懸臂梁振動(dòng)檢測(cè)，觸滑覺檢測(cè)，沖擊試驗(yàn)，溫敏檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明PVDF可以有效地感測(cè)觸滑覺信號(hào)、懸臂梁的振動(dòng)、沖擊以及溫度的微小變化。重點(diǎn)分析了PVDF沖擊動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線，得出了不同硬度的襯底會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生重大的影響。利用O

3、rigin對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，發(fā)現(xiàn)柔性襯底上的PVDF在沖擊響應(yīng)的過程中輸出幅值與沖擊力度成正比關(guān)系，但是在剛性襯底上，輸出的幅值基本不會(huì)變化，但是作用的時(shí)間與高度則表現(xiàn)出一定的線性關(guān)系。
　　 本文提出了一款PVDF柔性敏感皮膚單元，并利用Proteus和Keil軟件對(duì)該單元進(jìn)行了力敏和溫敏的檢測(cè)仿真，實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)電路的溫敏和力敏信號(hào)的處理以及顯示。
　　 本文為柔性皮膚的設(shè)計(jì)提供了大量的參考數(shù)據(jù)以及先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念