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湖北夏森电力有限公司
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阅读：34发布时间：2024-2-23
柔性互感器是指采用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，能够非常方便地对复杂被测量进行检测。
柔性互感器的优势让它有非常好的应用前景，包括在医疗电子、环境监测和可穿戴等领域。例如在环境监测领域，科学家将制作成的柔性互感器置于设备中，可监测台风和暴雨的等级；在可穿戴方面，柔性的电子产品更易于测试皮肤的相关参数，因为人的身体不是平面的。
利用互感器和导电体，科学家可以将外界的受力或受热情况转换为电信号，传递给机器人的电脑进行信号处理，这样就可以制作成透明、柔韧、可延展、可自由弯曲折叠、可穿戴的电子皮肤，以便实时精准的监测出人体各项指标。
按照感知机理分类，互感器包括柔性电阻式传感器 、柔性电容式传感器 、柔性压磁式传感器和柔性电感式传感器等 。
按照用途分类，互感器包括柔性压力传感器 、柔性气体传感器 、柔性湿度传感器 、柔性温度传感器 、柔性应变传感器 、柔性磁阻抗传感器和柔性热流量传感器等。
柔性压力传感器 包括电容式、压阻式、压电式等，其所用的基础材料包括纳米线、碳纳米管、聚合物纳米纤维、金属纳米颗粒、石墨烯等。
柔性光纤传感器 将光纤织入纺织品中，构成光纤传感器，在感知压力、速度、温度、电场等信号的同时，还不会影响到纺织品本身轻质、柔软的特性。
典型应用领域
电子皮肤又称为皮肤状电子，其基本特征是将各种电子元器件集成在柔性基板之上从而形成皮肤状的电路板，像皮肤一样具有很高的柔韧性和弹性，能同时感受到力、温度、湿度等外界刺激，可以用于许多其它电器设备。
例如，在机器人技术中，电子皮肤集成了各种传感器和导电体，将外界的受力或受热情况转换为电信号后传递给机器人的电脑进行信号处理， 因此电子皮肤又称敏感皮肤(sensitive skin)。基于红外传感器的电子皮肤的设计方法，提高了机器人对未知环境的感知能力以便及时避让障碍物。
由于PVDF压电薄膜具有压电能力高、柔韧、极薄和质轻，很接近人体皮肤的特性，因此国内外围绕该材料进行电子皮肤传感器的研究较为普遍。日本的研究人员不仅发展了电子皮肤的相关理论，更是制造出试验性产品。针对电子皮肤的力感受问题进行研究，通过建立受力与传感器电容的关系探讨了实现力传感的可能性。对电子皮肤的连接导体进行了深入研究，提出了金属(金)薄膜附着在预拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯，俗称聚酯基板上的新技术。实验表明这种金属薄膜在大到一倍的拉伸变形下(即应变达到99%)仍可导电。
在人造器官中也可以应用电子皮肤，例如治疗心脏病所用的人造心脏，当然这对电子皮肤的材料提出了更苛刻的要求。
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