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柔性压力传感器的分类及性能参数分析综述根据传感器的不同传感机制可以将柔性压力传感器分为四类：电阻式传感器、电容式传感器、压电式传感器、摩擦电式传感器。这四种不同的传感机制如图1.2所示。图1.2四种不同的传感机制[7]（图（a）为电容式传感机制，图（b）为电阻式传感机制，图（c）为压电式传感机制，图（d）为摩擦电式传感机制）1.1电阻式柔性压力传感器电阻式柔性压力传感器的工作原理是利用作用在传感器上的压力，改变传感器的截面积或长度，使压力的变化体现在电阻的改变上。电阻R的定义式如公式(1.1)所示。 其中ρ为材料的电阻率，L为材料长度，S为材料的截面积。此外，例如石墨烯等材料，若其形变程度大于20%，则会引起其材料能带的变化，其电阻率会发生改变。若以复合材料为原料制备压力传感器，材料间的距离变化也会导致电阻变化。由于渗透理论与量子隧穿效应，导电材料与低电导率高聚物复合后，会导致导电材料形成导电网络，最终导致电阻降低[8]。电阻式柔性压力传感器的优点为灵敏度高，制备工艺简单。可其也有稳定性受温度影响大，信号采集难度大等缺点。1.2电容式柔性压力传感器电容式柔性压力传感器主要由上下两个极板与中间的介质组成。若外界压力施加在电容式传感器上，其极板间距或有效正对面积会发生相应改变，导致电容大小改变。电容C定义式如公式（1.2）所示。 其中ε0为真空介电常数，εr为相对介电常数，S为两极板的有效正对面积，d为两极板间距离。通常当传感器由于压力产生形变，平行极板间距离会随着改变，导致电容大小发生改变，即将压力信号的变化转化为了电容大小的变化[9]。电容式柔性压力传感器的优点为响应快，能耗低，其缺点为稳定性受外界因素影响较大。1.3压电式柔性压力传感器压电式柔性压力传感器主要利用压电效应，当外部对传感器施加压力时，压电材料将外部压力作用转化为电信号输出，通过对电信号输出的采集分析来判断压力大小。压电效应首先在1880年被发现。对于某种晶体，若外力使其产生一定形变，则会刺激其内部极化电场的产生。导致其表面产生相同量的相反性质电荷作为电信号输出[10]。压电式柔性传感器具有能耗低，稳定性好等优点，适用于不同压力梯度的动态测量。1.4摩擦电式柔性压力传感器摩擦电式压力传感器主要由中间层和两个电极层组成，当外界施加压力时，其电极层之间产生摩擦起电现象，在两极产生不同极性，大小相等的电荷，以此来输出电信号。摩擦电式传感器容易集成，拥有较低功耗，但有时会产生漏电现象。1.5柔性压力传感器性能参数柔性压力传感器主要性能参数有正常工作压力范围，灵敏度S，压力响应时间以及稳定性等。灵敏度S主要用来衡量柔性压力传感器将力信号转化为电信号的能力，灵敏度S的表达式如公式（1.3）所示。 其中ΔF为施加在传感器上的压力变化量，ΔU为传感器两端的电压变化量，U0为传感器两端初始电压值。提高传感器的灵敏度对于开发精密测量器件有着重要意义。 对于传感器来说，响应时间同样也是衡量传感器性能好坏的一个重要指标参数。响应时间是指

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