大家好，我是【廣州工控傳感★科技】SDT1-028K壓電薄膜傳感器事業(yè)部，張工。

SDT1-028K壓電薄膜傳感器包含一個與塑膠殼相連的矩形壓電薄膜元件和一根18英寸長的同軸電纜線，薄膜元件上下兩層絲印銀漿，然后對折，形成一個自屏蔽的工作區(qū)域，用在高EMI環(huán)境。SDT1-028K可用雙面膠，環(huán)氧膠和氰基丙烯酸鹽粘結(jié)劑粘貼到其他表面上，當移去傳感器時，雙面膠可能會將薄膜上的金屬鍍層撕掉。當以某種方式將SDT1粘貼到某個面上時，它可以作為一個性能優(yōu)良的接觸傳聲器和動態(tài)應(yīng)力計，其輸出信號能直接被示波器（優(yōu)選10MΩ）或者信號分析器接收到。

SDT1-028K

交互式人機界面使人類能夠控制硬件并收集反饋信息，是人與機器之間的橋梁，近年來受到廣泛關(guān)注和快速發(fā)展。在iHMI中，柔性壓力傳感器和彎曲角度傳感器被認為是機器人和手勢識別等應(yīng)用中最重要的組件。當這些傳感器集成到iHMI中以模擬人體皮膚的綜合特性時，它們需要始終覆蓋在人體上，即使使用集成的類皮膚電池或自持電源。 然而，傳統(tǒng)的電壓電PZT和AlN基壓力傳感器由于其高制造溫度和固有的脆性而與柔性基板不兼容，難以實現(xiàn)彎曲測量。關(guān)于SDT1-028K壓電傳感器彎曲檢測的報道大多是定性測量，只判斷是否有彎曲，而對彎曲角度的定量檢測很少。因此，在iHMI中實現(xiàn)具有自驅(qū)動能力的彎曲角度的定量測量仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。

SDT1-028K

SDT1-028K壓電薄膜傳感器的協(xié)同壓電效應(yīng)和聚合物柔韌性，這種PES表現(xiàn)出優(yōu)異的彎曲靈敏度（4.4mV deg-1），角度范圍從44°到122°，快速響應(yīng)時間為76ms，并具有良好的機械穩(wěn)定性。此外，PES可以在彎曲和按壓模式下工作，具有0.33 V kPa-1的超高壓靈敏度，響應(yīng)時間為16 ms。與iHMI集成后，PES可自適應(yīng)覆蓋不同曲面，實現(xiàn)準確的彎曲角度記錄和快速識別，實現(xiàn)智能人機交互。在此基礎(chǔ)上，通過與人手同步動作，成功實現(xiàn)了機器人手的遙控應(yīng)用。這種基于CPZNs的自供電PES在結(jié)構(gòu)和基本機制上是獨一無二的，

基于CPZN的自供電PES的結(jié)構(gòu)設(shè)計。(a) 應(yīng)用于iHMI領(lǐng)域開發(fā)的智能傳感器示意圖。(b) 裝置，(c) NFs薄膜和(d) 單跟NF的示意圖。(e) 彎曲模式下傳感器的照片。(f)NF的SEM圖像。(g) 單跟NF的TEM圖像。(h) FEM模擬的結(jié)果。(i) 基于PES的機器人手機遙控器的應(yīng)用。

PES的CPZN的表征。(a) PVDF/ZnO柔性傳感器制造過程。PVDF/ZnO中 ZnO含量為(b)0wt％，(c) 1wt％，(d) 3wt％，(e) PVDF/ZnO 5wt％的SEM圖像。(f) PVDF/ZnO NFs的元素分布圖。(g) PVDF/ZnO NFXRD圖。(h) PVDF/ZnO NFs的拉曼光譜。(i) PVDF/ZnO NF的FTIR光譜。

設(shè)計的PES的電氣特性。(a) 壓力模型下PES的測量示意圖。0.35 N ~ 8.75 N不同力下PES的開路電壓(b)和短路電流(c)的關(guān)系。(d) 不同作用力下一周期開路電壓的放大圖。(e) 壓力模型中PES的升降次數(shù)。(f) 壓力為4.67 kPa的重復(fù)加壓/減壓條件下的PES在5000次循環(huán)下的力學(xué)耐久性試驗。(g) 顯示彎曲模型下PES測量的示意圖。不同的角度（φ）范圍從122°到44°，PES的開路電壓(h) 和短路電流 (i) 關(guān)系。(j) 不同角度下增加開路電壓。(k) 彎曲模型中的PES的上升/下降時間。(l) 角度為97°持續(xù)5000次循環(huán)重復(fù)彎曲/不彎曲條件下，PES的機械耐久性試驗。

設(shè)計的PES在iHMI中的應(yīng)用。(a) 檢測PES握把力量的照片。(b) 不同握把強度下PES的短路電流輸出。(c) 放置在書中的PES檢測開/合書角度的照片。(d) PES在關(guān)閉階段（紅色區(qū)域）和開啟階段的短路電流輸出（藍色區(qū)域）。(e) 一種人機遙控系統(tǒng)示意圖，采用幾個簡單的電氣模塊實現(xiàn)手勢遠程控制。(F) 基于PES的手勢遠程控制的應(yīng)用。

展示了其作為用于壓力傳感和彎曲運動監(jiān)測的靈活自供電SDT1-028K壓電薄膜傳感器的應(yīng)用。 所制備的PES可以在壓力和彎曲條件下工作，無需外接電源，具有良好的柔韌性和高靈敏度。 通過將人類手指的脈沖信號無線傳輸?shù)綑C器人手掌，進一步成功實現(xiàn)了自供電實時手勢遙控系統(tǒng)。 更重要的是，PES的卓越性能使其易于集成到測量系統(tǒng)中。