[00032172]触觉传感器
技术详细介绍
1969 年, Kawai 发现在极化的含氟化合物, 聚偏二氟乙烯(PVDF ) 中, 具有很高的压电能力。 PVDF 压电薄膜还具有宽频带、高介电强度等特性, 同时具有柔韧、极薄、质轻和高韧度等机械特点, 可以制成多种厚度和较大面积的阵列元件。在触觉应用中的主要问题是: 同时对温度敏感, 压电信号同热电信号耦合在一起;不能测纯静态信号, 频带下限0. 001Hz。PVDF (聚偏二氟乙烯) 压电薄膜具有压电能力高、柔韧、极薄、质轻等特点, 其具有许多特性接近人类皮肤的特性, 受到研究人员的关注 。
目前研究人员针对用PVDF 薄膜实现机器人触觉中的压觉、滑觉和三维力觉等方面的传感进行了广泛研究。传感器的设计趋于多种触觉功能的集成,如融合滑觉和三维力觉, 趋于触觉分辨率的提高, 如设计阵列式传感器等。预计其在机器人等高要求场合的研究和应用将会逐步深入。
性能指标：压电应变常数：d31：17±1 PC/N
d32：5～6 PC/N d33：21±1 PC/N
压电电压常数(g31)：216×10-8V/N
相对介电常数(ε/ε0)： 9.5±1.0(IKHZ)
声速(C)：2000m/s 声阻抗：2.5～3
机电偶合系数(K33) ：10～14%
体积电阻率(ρ) ：1013Ω.㎝
热释电系数(P)：40c/cm2.K
探测灵敏度(4Hz) ：1011 m.HZ1/2/W
表面电阻：同一电极任意两点间的电阻≤3Ω
断裂伸长： 20～50%
杨氏模量： 2500MPa/psi 或2.5＊109 N/M
屈服强度： 45～55 106N/m2
断裂拉伸强度：35－50MPa/psi
密度(ρ)： 1.78×103㎏/m3 泊松比： 0.3
使用温度(T)：-40～80℃
厚度公差：±3～±5%（30～500μm）
电极牢度：用透明胶条粘贴无脱落现象
弹性模量：2.5-3 GPa
