一种阻容串联式柔性力传感器

本文研制了一种柔性电容电阻串联式力传感器,用来实现提高柔性力传感器测量精确度和增大测量灵敏度的目的。该传感器利用电容电阻串联电路特点,提出了一种双电容串联电阻的传感器结构方案。传感器两侧为电容结构,两电容之间是一导电橡胶弹性层,电学上起电阻的作用。相当于两电容之间串联一个电阻,外力作用时导电橡胶电阻的变化与两电容的变化共同构成最终输出电容值的变化。理论和实验都证明该方法有助于提高传感器的测量灵敏度。通过一系列实验测试了传感器的输出特性,实验结果证明传感器输出电容平均灵敏度由未串联导电橡胶时的0.03pf/N提高到串联后的0.55pf/N。此外,相较于直接测量电阻变化,测量电容输出的相对误差更小,输出信号稳定时间缩短。