压电传感器

本文提出了一种用于病人呼吸监测的新型压电传感器。呼吸速率监测对于新的冠状病毒患者尤为重要。本工作采用聚偏氟乙烯( PVDF )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成的顶点附三角形梁的形式设计了压电传感器，它利用胸部位移来区分呼吸振动。该装置的形状和尺寸已设计为低频运行。输出呼吸信号采用低功耗电荷放大电路进行放大。传感器可以放置在背心上，固定为皮带，也可以通过胶带附着在胸部。采用低通滤波器消除来自环境和人体运动的噪声。其中最重要的特点是高精度、低共振频率区分胸部运动、低体重、低成本、便携性和可靠性。利用COMSOL对设计的传感器进行仿真，在呼吸频率为0.2   Hz时，输出电压为1   V。

半导体行业污染物的有效清洗是确保电子产品良好质量的决定性因素。这里我们采用超高频声学方法对DTI结构顶部的流体进行动态润湿表征。将利用置于结构顶部的PDMS微通道建立流体的动力学，以获得尽可能接近工业过程中使用的条件。DTI结构的湿润状态是根据测得的声反射系数来确定的。

压电材料作为换能器和能量收集器在传感器领域已经使用了几十年。其中，压电复合材料在生产、成本和通用性方面正变得极为有利。然而，随机分散填料的复合材料的压电性能与块体铁电陶瓷和电活性聚合物并不相同。为了获得高性能、低成本的材料，本工作旨在在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中，以锆钛酸铅( PZT )为填料，制备具有准1 - 3连接的柔性复合材料。这种结构由沿择优取向排列的柱状粒子组成，在聚合前和聚合过程中施加交变电场，通过介电泳实现。所研制的柔性材料可以引入到各种应用领域的复杂结构中，作为结构监测的传感器。

压电材料作为换能器和能量收集器在传感器领域已经使用了几十年。其中，压电复合材料在生产、成本和通用性方面正变得极为有利。然而，随机分散填料的复合材料的压电性能与块体铁电陶瓷和电活性聚合物并不相同。为了获得高性能、低成本的材料，本工作旨在在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中，以锆钛酸铅( PZT )为填料，制备具有准1 - 3连接的柔性复合材料。这种结构由沿择优取向排列的柱状粒子组成，在聚合前和聚合过程中施加交变电场，通过介电泳实现。所研制的柔性材料可以引入到各种应用领域的复杂结构中，作为结构监测的传感器。