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如何进行性能评估?

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图14.9d显示的是利用叉指电极测量猪皮的电阻抗特性。图14.9皮肤上液态金属的电学性能[16]a.猪皮上液态金属薄膜的拉伸实验装置;b.液态金属线电阻与猪皮长度的关系曲线;c.利用在猪皮上喷涂印刷电极测量猪皮肤阻抗谱的实验装置;d.利用电极测量的猪皮电阻抗谱,黑色线表示检测到的皮肤电阻,红线表示电抗。

如何进行性能评估?

基于掩膜板的液态金属喷涂印刷工艺的精度主要由两方面决定:一方面是掩膜板的精度,受限于掩膜的制造工艺;另一方面是雾化的精度,主要由气动喷头的喷嘴直径决定。

皮肤具有柔软性,容易拉伸或处于弯曲状态,所以皮肤作为电路的印刷基底,要求导线也同样具有柔性和拉伸性。另外,皮肤本身具有一定的电阻抗,所以在皮肤电子中还需要考虑皮肤电阻对高频电路电学性能的影响[16]

如图14.9a所示,猪皮上的液态金属薄膜尺寸为90 mm×20 mm,对猪皮进行拉伸,每拉升5 mm,进行一次电阻测量,记录液态金属薄膜从长度90 mm到105 mm间电阻的变化,从而得到图14.9b所示的电阻随拉伸长度之间的曲线。通过拉伸曲线可以看出,液态金属电阻的阻值变化和拉伸长度成正相关非线性关系。金属薄膜从长度90 mm拉伸到105 mm,电阻从0.4Ω增加到4.1Ω。电阻随猪皮的拉伸长度而增大,电阻和薄膜长度成2次幂函数关系,因此可伸缩的液态金属电阻具有作为肌肤压力传感器的良好前景。

皮肤基底特殊的地方在于其本身也可形成一个电化学系统,皮肤自身的电介质和电容双重特性会影响整个皮肤电子系统[16]。电阻抗测量中叉指宽度和叉指间隙仍然都是0.5 mm,叉指长度为11 mm(图14.9c)。阻抗测量采用SRS模型的SR780 2-通道网络分析仪。图14.9d显示的是利用叉指电极测量猪皮的电阻抗特性。实验结果表明,猪皮在20 Hz的频率电阻峰值为2900Ω,在10 Hz的频率下猪皮电阻峰值是1 000 Ω,这也给测量皮肤的生理参数提供了一种十分方便的方法。此外,由于皮肤的电阻抗反映了皮肤的电特性,很多时候会利用皮肤电阻抗来测量体质含量,也可用来检测组织的病理变化,还可作为测谎仪的主要测量参数。(www.xing528.com)

图14.9 皮肤上液态金属的电学性能[16]

a.猪皮上液态金属薄膜的拉伸实验装置;b.液态金属线电阻与猪皮长度的关系曲线;c.利用在猪皮上喷涂印刷电极测量猪皮肤阻抗谱的实验装置;d.利用电极测量的猪皮电阻抗谱,黑色线表示检测到的皮肤电阻,红线表示电抗。

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