包覆度对包缠纱应变传感器机电性能的影响及优化

发布时间：2021-02-25 01:04

　　随着科学技术的不断发展和革新,嵌入性好、柔性可穿戴、亲肤无害的纱线状应变传感器受到广泛关注。纱线状应变传感器主要包括三类,单丝应变传感器、纱线应变传感器和绳类应变传感器。其中,包缠结构纱线应变传感器由于可伸长范围大、灵活可控、灵敏度高成为被关注的纱线应变传感器之一。包缠结构纱线传感器可采用包缠纱经导电处理或以导电丝纺纱而成,其传感性能不仅取决于导电敏感材料,也依赖于包缠纱结构。已有研究大多采用前一种方法,验证了包缠纱作为传感器敏感材料基材的可行性,并没有探讨包缠结构对于传感器性能的具体影响;个别研究注意到包缠纱结构对传感性能的影响,但没有深入分析包缠纱结构工艺参数与传感性能之间的关系。显然,无论采用哪一种方法制备包缠纱应变传感器,阐明包缠纱结构工艺参数与传感性能之间的关系对促进这类传感器的开发应用具有重要意义。鉴于关于包缠纱应变传感器的结构工艺参数与传感性能之间关系的研究不足,本课题主要研究包缠纱的包覆度及包缠结构对应变传感器传感性能的影响,以及针对包缠纱的内在力学性能引起的传感性能的不稳定性,探讨提高包缠纱应变传感器性能的优化方法。具体研究内容如下:（1）研究包缠纱不同包覆度及包缠结... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目标
    1.3 研究内容和方法
    1.4 研究意义
    1.5 论文章节安排
第二章 纺织应变传感器研究进展
    2.1 纺织纤维基应变传感器的种类
        2.1.1 一维带状结构
        2.1.2 绳状结构
        2.1.3 纱线结构
    2.2 包缠结构纱线传感器的机电性能表征
        2.2.1 重复性
        2.2.2 响应时间
        2.2.3 灵敏度
        2.2.4 阈值
        2.2.5 零点漂移
    2.3 涂层定型
    2.4 本章小结
第三章 包覆度对包缠纱机电性能的影响
    3.1 引言
    3.2 包缠纱制备以及导电处理
        3.2.1 包缠纱制备
        3.2.2 包缠纱导电处理
        3.2.3 统计表征
    3.3 包覆度对包缠纱应变传感器机电性能的影响
        3.3.1 导电处理对包缠纱力学性能的影响
        3.3.2 包覆度对重复性的影响
        3.3.3 包覆度对灵敏度的影响
        3.3.4 包覆度对阈值的影响
        3.3.5 包覆度对响应时间的影响
        3.3.6 包覆度对零点漂移的影响
    3.4 本章小结
第四章 包缠纱机电性能的优化及应用评价
    4.1 引言
    4.2 包缠纱机电性能的优化表征
        4.2.1 导电处理方式—预拉伸聚合
        4.2.2 涂层定型
    4.3 纱线传感器的应用评价
        4.3.1 手指运动监测
        4.3.2 膝盖运动监测
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
攻读学位期间发表的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]接触电阻对导电纬平针织物柔性传感器的电-力学性能影响[J]. 王金凤,龙海如,李家成.  东华大学学报(自然科学版). 2013(05)
[2]织物应变传感器的性能指标及评价方法(英文)[J]. 衣卫京,陶肖明,王广峰,王杨勇.  西安工程大学学报. 2009(02)
[3]应变片防护剂的选用及测试[J]. 穆荣,顾持真.  粘接. 2002(04)

博士论文
[1]柔性导电纤维/织物应变传感行为与机理研究[D]. 王俊璞.西北工业大学 2014

硕士论文
[1]人体肘、膝、踝关节康复机构的可重构设计与康复效果分析[D]. 郭旺旺.中北大学 2019
[2]基于导电织物的柔性可拉伸传感器及手势识别研究[D]. 高乐.合肥工业大学 2018
[3]包覆结构对纱线应变传感器传感性能的影响[D]. 周淑雯.东华大学 2018
[4]面向人体上肢运动监测的聚吡咯涂层机织物机电性能评价[D]. 张晓峰.东华大学 2016
[5]石墨烯超灵敏应变型传感器的研究[D]. 王燕.南昌大学 2015



本文编号：3050198