一种用于柔性微纳器件压阻性能训练的拉伸仪

发布时间：2021-06-28 06:57

　　在柔性微纳传感器件研制过程中,需要利用拉伸测试装置对器件进行压阻效应性能的训练,针对现有拉伸测试装置精密性差、稳定性弱、适用范围小及可操控性差等弊端,设计并制备一种应用于压阻响应训练的拉伸仪。该拉伸测试装置由控制部分、传动部分和夹持部分三部分组成,详细介绍了各部分的设计原理及方案。并制作样机,将自研制柔性微纳器件作为样本,进行测试,实现其压阻响应的稳定输出,最终用于监测人类的肢体运动。该装置可为柔性微纳器件的压阻、拉伸、疲劳等测试提供一种便捷的工具。 

【文章来源】：齐鲁工业大学学报. 2020,34(01)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

柔性微纳器件拉伸训练装置设计及原理图

由于器件的体型较小,对其进行拉伸训练时需要精准控制,伺服系统与控制器为精准控制提供了可能。目前,运用较为广泛的控制器主要有两种:PLC可编程逻辑控制器和运动控制器(图2)。下面对上述两种控制器进行比较:

2.1 压阻响应训练为了验证所研发的拉伸仪可用于训练柔性微纳器件的压阻响应,现对自研发的用于监测呼吸活动的柔性器件进行稳定响应测试。在训练过程中,对器件进行周期为10 s,拉伸应变为10%的重复性拉伸。拉伸采集结果数据图3(a)中显示,在初始阶段,柔性器件的自身电阻为26.18 kΩ,随着拉伸的进行,器件的电阻整体在衰减。在3 500 s处,电阻趋于稳定值26.10 kΩ,即在进行350次拉伸训练后器件电阻稳定。图3(b)为器件在拉伸训练进行到1 150～1 300 s时,器件电阻的局部放大结果图。图1(d)和图1(e)为拉伸训练的局部放大图。显示器件在应变为10%时,产生的电阻值变化为50 Ω。在稳定状态,在相同形变的施加下,电阻变化由初始的变化值118 Ω降低到47 Ω[见图3(b)]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]可延展柔性无机微纳电子器件原理与研究进展[J]. 尹清华.  山东工业技术. 2015(18)

博士论文
[1]碳纳米管/聚合物复合材料力敏特性及柔性传感器研究[D]. 王志峰.清华大学 2013
[2]微构件拉伸测试技术及其力学性能研究[D]. 张段芹.大连理工大学 2009

硕士论文
[1]碳纤维单丝拉伸测试装置设计与相关技术研究[D]. 米德龙.哈尔滨工业大学 2016



本文编号：3253849