一种全向感知仿生应变传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种全向感知仿生应变传感器及其制备方法，其中，所述全向感知仿生应变传感器包括柔弹性基底，凹设于所述柔弹性基底的微纳沟槽阵列，覆盖所述柔弹性基底和所述微纳沟槽阵列的导电层，及设于所述导电层上的第一电极、第二电极；所述微纳沟槽阵列包括N条相同的微纳沟槽，所述微纳沟槽围绕虚拟中心圆的圆周均匀分布形成圆形阵列，N为大于1的整数。本发明专利技术的全向感知仿生应变传感器含有在柔弹性基底上设置的围绕虚拟中心圆的圆周均匀分布的微纳沟槽形成的圆形阵列，其可感知来自任何方向的平面应力应变，同时可避免在应变传感器中心处出现过度的应力集中效应；其结构简单，具有很好的耐用性，且测量的灵敏度、准确度高，重现性好。

Omnidirectional sensing bionic strain sensor and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种全向感知仿生应变传感器及其制备方法
本专利技术涉及应变传感器的
，尤其涉及一种全向感知仿生应变传感器及其制备方法。
技术介绍
电阻应变片是常用的用于测量被测物体形变量程度的元件；它可将机械构件上应变的变化转化为电阻变化。电阻应变片的测量原理为：电阻应变片上蒸镀的金属丝附着在基底上，基底通常为聚酰亚胺薄膜，当被测件受力变形时，粘贴在被测件表面的电阻应变片也会发生形变，金属丝受拉伸或压缩应力，根据电阻R＝ρL/S，金属丝的电阻与其材料固有属性电阻率、金属丝长度及截面面积相关，进而电阻随外力作用而发生变化。概括来讲，电阻应变片是利用金属的应变效应来实现测量工作的。但是目前的电阻应变片存在显著的两大缺陷：(1)在测量被测件的应变时，由于电阻应变片的基底通常是拉伸性较差的聚合物薄膜，在测量大应变时往往会致使应变片失效或获得的数据不准确，灵敏度低；(2)电阻应变片通常对其在被测件上的贴法要求十分高，贴片位置发生微弱偏差，也会影响准确数值，使得同一件被测件，用电阻应变片进行重复试验得到的数据都会存在差异性。因此，现有技术还有待于改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向感知仿生应变传感器，其特征在于，包括柔弹性基底，凹设于所述柔弹性基底的微纳沟槽阵列，覆盖所述柔弹性基底和所述微纳沟槽阵列的导电层，及设于所述导电层上的第一电极、第二电极；所述微纳沟槽阵列包括N条相同的微纳沟槽，所述微纳沟槽围绕虚拟中心圆的圆周均匀分布形成圆形阵列，N为大于1的整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种全向感知仿生应变传感器，其特征在于，包括柔弹性基底，凹设于所述柔弹性基底的微纳沟槽阵列，覆盖所述柔弹性基底和所述微纳沟槽阵列的导电层，及设于所述导电层上的第一电极、第二电极；所述微纳沟槽阵列包括N条相同的微纳沟槽，所述微纳沟槽围绕虚拟中心圆的圆周均匀分布形成圆形阵列，N为大于1的整数。


2.根据权利要求1所述的全向感知仿生应变传感器，其特征在于，在虚拟中心圆的圆周上，所述微纳沟槽之间无交汇。


3.根据权利要求1所述的全向感知仿生应变传感器，其特征在于，所述微纳沟槽的形貌为弧形。


4.根据权利要求3所述的全向感知仿生应变传感器，其特征在于，所述微纳沟槽的延长线穿过虚拟中心圆的圆心。


5.根据权利要求4所述的全向感知仿生应变传感器，其特征在于，所述微纳沟槽阵列的设计符合：c<a/2，c<b/2；其中，a、b分别为所述柔弹性基底的长、宽，c为所述微纳沟槽延伸至虚拟中心圆的圆心时对应的弦长。


6.根据权利要求4所述的全向感知仿生应变传感器，其特征在于，所述微纳沟槽阵列的设计符合：2δ为所述微纳沟槽延伸至虚拟中心圆的圆心时对应的圆心角。


7.根据权利要求1所述的全向感知仿生应变传感器，其特征在于，所述柔弹性基底的材料选自环氧树脂、热塑性聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志武，刘林鹏，张俊秋，侯涛，孙涛，张昌超，孟宪存，牛士超，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22