柔性薄膜压力传感器

柔性薄膜压力传感器的应用

柔性薄膜压力传感器(SFRA)是指将压力传感器安装在可弯曲的压力表中,以检测压力信号的器件。SFRA是基于半导体材料中已知的弹性系数和弹性模量(例如应力和应变)来测量与传感器输入有关的力矩信号的电子装置。目前, SFRA已广泛用于各种用途。例如用于检测压力和位移加速度计和压力传感器的压力信号转换器。为了测试不同柔性薄膜压力传感器之间的差异,还需要进行校准。例如用光学和光电子传感器测量 SFRA表面和底面之间的压力;用硅微带光学传感器测量每个位置和角度上不同压力信号的传感器。

柔性薄膜压力传感器

1.在印刷电路板中, SFRA具有极高的柔性,同时还可以与印制电路板结合使用。

印刷电路板通过印刷在一层或多层 SFRA上并作为一个整体来进行设计。印刷电路板具有相同的几何形状和功能结构。SFRA将为板提供基本的力矩和加速度信号。如果电路板上存在一个或多个平面(如刚性印制板),则无法实现足够的刚度,从而影响 SFRAs性能和可靠性。因此,许多 SFRAs应用需要根据印制板中印刷压力和加速度传感器或其他元件而设计。

2.在可穿戴设备中, SFRA能够检测到人体任何部位发生的压力变动,包括关节和身体其他部位。

这种非接触的监测,包括压力监测,压力校准和压力监控。除了可以用于检测外, SFRA还可以用来测量人体的重力加速度。当外力施加到 SFRA上时, SFRA上的压力信号就会将人与外界环境交互。人体对外界的情绪是由人与自身身体环境产生的。当外部环境发生变化时(例如气温急剧变化),由于皮肤被拉起,皮肤内部会释放出大量能量。随着时间的推移这种能量和温度的积累会导致皮肤在一定时间内发生变形。当外部环境发生变化时(例如突然变冷、变热) SFRA上的压力信号就会使人体发生剧痛(如疼痛),从而影响人们对外界状态的感知,并影响整个健康状况。

3.在消费电子产品中,我们经常使用 SFRA来检测温度,位置和气压数值。

在压力传感器的应用中,许多温度传感器需要具有精确到毫秒的应变系数,因此必须具有低至0.1 Mpa的应变。其他温度传感器使用标准传感器,通常与温度传感器一起使用。这些温度传感器通常由热、化学介质和其他因素引起,这些因素通常对 SFRA器件产生不利影响。因此,它们通常需要具有较低至0.05 Mpa压力的新版本。除了温度传感器外,柔性薄膜压力传感器还用于气压传感器和气压放大器。使用高分辨率和低成本传感器和放大器可以为用户提供更好的稳定性和更大的范围。