荧光原理的纸基张力传感器

摘要：

针对穿戴应用中传统传感器的穿戴体验差、成本高、构造复杂等问题,本文将具有形变响应特性的荧光材料与纸张结合,构建出荧光压谱原理的新型光学无线张力传感器.传感器的敏感材料是由罗丹明B(RhB)与PDMS混合成的复合荧光材料薄膜,通过丝网印刷方式涂敷到美工纸带上.RhB的荧光特征随着施加在纸带上的张力而改变,在自制的力加载实验台上标定了该传感器的响应函数,在6 N量程里其张力分辨率可达0.04 N.借助手环和指套将该纸基张力传感器穿戴贴合于手部拇指关节,实验证实可测量手指的屈伸姿态.这是首款基于非波导特性的光学力敏可穿戴器件,具有柔性、亲肤、易回收、极低成本、几乎没有环境污染等显著优点,可作为即用即抛的消费级传感产品用于人体健康评估、关节康复锻炼效果评价和机器人姿态控制.

关键词：纸基传感器、张力、荧光

所属期刊栏目：43

分类号：TH811

资助基金：国家自然科学基金;江西省主要学科学术与技术带头人-领军人才项目;江苏省教育厅自然科学重大项目;南昌航空大学研究生创新专项资金项目

在线出版日期：2022-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：8-14