一种负电阻效应的拉敏传感器及其制造方法
2020-01-15

一种负电阻效应的拉敏传感器及其制造方法

本发明公开了一种负电阻效应的拉敏传感器及其制造方法,包括拉敏材料以及制作在其表面的金属电极。所述拉敏材料是将导电粒子分散在橡胶基体中经高能电子束或γ射线辐照交联而制成的电阻率介于1.0×10 2 Ω.cm和1.0×10 6 Ω.cm之间的一种导电橡胶。所述拉敏传感器在拉力作用下随形变增加电阻下降,呈现负电阻效应。通过检测电阻值的变化,或者将电阻信号转换成电流、电压或电容信号,能够获得传感器所受外界作用力的信息,因而可以在生物力学、康复医疗、智能穿戴以及人工智能等领域进行力学信息的测量。

优选地,防护体系包括胺类防老剂和酚类防老剂。

结合图8,按照和实施例6相同方法制造负电阻效应的拉敏传感器,用20Mrad的辐照剂量替代实施例6中5Mrad的辐照剂量按照和实施例1中所述相同的方式测试拉敏传感器的各项性能,结果列于表2中。

实施例4

本实施例的负电阻效应的拉敏传感器采用导电天然橡胶作为拉敏材料,其制作方法如下:

附图说明

优选地,所述导电橡胶采用电子束或γ射线辐照进行交联,辐照剂量15Mrad。

实施例1

优选地,所述拉敏传感器的电阻值为50000kΩ。

更进一步地,拉敏传感器的电阻值介于20kΩ和50000kΩ之间。

优选地,所述导电橡胶材料的电阻率为I.OX104Ω.cm。

D.将已经交联的橡胶制成一定形状的拉敏橡胶,在橡胶表面制作出金属电极,得到负电阻效应的拉敏传感器。

所述拉敏传感器在拉伸力作用下电阻值下降,呈现出负电阻效应,当拉伸30%时可产生5-200倍的电阻变化。拉敏电阻传感器在拉伸形变前后电阻值的变化倍率,可以表征传感器的灵敏度。

优选地,所述金属电极选自金属箱、金属片、金属膜或异型金属构件中的一种,通过导电胶粘合、丝网印刷、真空镀膜或机械压接的方式制作在拉敏材料两端。