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  压力传感器原理

 1.1敏感物质：石墨烯导电膜制备的高灵敏压阻元件。

 1.2工作原理：

石墨烯微应变传感器是在柔性基底表面贴敷四根石墨烯导电窄条并组成惠斯通电桥而成。在未加载时电桥的桥路两端处于平衡状态，当受到外力作用时，结构会发生微小的形变，同时带动石墨烯导电mo膜也发生形变并导致其电阻值的变化（受拉应力时电阻增大，受压应力时电阻减小），电桥中桥臂对角线电阻的电阻值变化方向一致，最终导致桥路不平衡，桥路两端产生偏压。偏压输出和受力呈线性关系，可通过软硬件相关处理后得到应用的力。

 1.3传感器优点：

a）灵敏度高：应变系数是常规金属类的4-5倍（放大后可测试10^-6ε级别的应变产生的信号）

b）高线性度：具有正向压阻效应线性度＞0.997

c）功耗低：传感器电阻值1-50KΩ可调，传感器功耗为常规金属类的1/20-1/30。

d）多级感压：单个按键在不同力的按压下（轻/中/重）可以实现多种功能，丰富了按键的设计和用户体验。

e）高信噪比：传感器可实现高倍率放大，传感器安装与手机OLED屏幕下方SNR＞7.

f）外观设计创新：无需开孔，即可直接将传感器贴装于多种基材表面（如金属，玻璃，不锈钢，塑料等）

g）可实现多工况使用：可在水下，油污，静电，强电/磁场，带手套等多种环境下操作

h）厚度薄: 柔性压力传感器厚度＜0.2mm，可以满足柔性或曲线场景下的应用。

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  压力传感器特性

2.1 外形尺寸

传感器标准尺寸8.8*5.8mm（其他尺寸可以定制）；

传感器总厚度0.6mm（自身厚度0.3mm，两侧各带0.15mm泡棉）

2.2 性能参数

2.3 应变-电阻变化曲线

2.4 加载-卸载曲线

2.5 可靠性测试

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  压力传感器应用 

传感器涉及的行业产品及特征（部分）

（1）电子消费品行业

苹果公司推出的新一代的压力触控技术，结合了压力感应、触控动作、UI响应、效果回馈等不同领域的技术，为使用者带来了全新的交互体验。可以预见，这项技术会逐渐为业界跟踪，逐步成为消费电子产品的标准功能。其中，压力触控的技术方案，已然是业内摸索和研发的热点。

恒升五次方®推出石墨烯导电膜压力触控解决方案，把石墨烯导电膜应变感应传感器应用到压力触控领域，形成全球首款应用石墨烯导电膜应变感应原理的3D触控解决方案。成为除苹果方案外，具有完全自主知识产权的，最具竞争力的3D触控解决方案之一。另外将石墨烯柔性压力传感器贴装于手机侧边边框上，边框无需开孔安装实体按键即可实现 “开关机”以及音量调节的功能。另外通过对信号算法的进一步处理和优化，手机的侧边边框可以对识别，轻拍，滑动，轻压，重压，握持这些操作赋予不同的功能，这极大的丰富了手机设计体验感。

（2）健康医疗行业

石墨烯压力传感器具体轻薄，柔性高灵敏的优点可以用于脉搏检测，呼吸测试，智能床垫，智能坐垫，智能枕头，智能床垫，步态训练垫，离床检测，智能瑜伽垫等。

（3）机器人

在工业机器人方面目前主要是通过控制机械行程的方式控制机械手对物体的抓取，对于不同的物体需要重新设定行程。石墨烯压力传感器由于灵敏度和线性度高等优点可以对10克以下的力进行有效分辨以及反馈，大大提高了抓取精度以及效率，可以用于机器人灵巧手，工业机器人抓手，以及其他触觉传感器。

（4）智能家居

石墨烯导电膜压力传感器形变侦测能力强大，在重油污，重水汽环境及不同材料界面等复杂工况下优势明显。因此，家居按压的面板可以为整块金属（不锈钢，铝合金），很好的解决了家居应用领域的防油烟、水汽、电磁干扰等问题，因此，大大增强按键的可靠性及使用寿命。具有良好的可靠性和耐用性。

另外，恒升石墨烯导电膜压力传感器可根据用户不同的力量习惯调整功能触发响应，大大提高了家居产品的智能及先进性。具体应用产品包括：智能台灯开关，智能音箱开关，微波炉控制开关，油烟机控制开关，烤箱控制开关，洗衣机控制开关，洗碗机控制开关，智能水龙头控制开关，冰箱面板控制开关，智能窗帘控制开关，智能浴缸控制开关，智能马桶控制开关，扫地机器人等。

   （5）游戏娱乐

     石墨烯柔性压力传感器在娱乐用途上也有其广大的应用。因其具有极高的灵敏度以及耐折性，既方便安装又可实时监测各类力学信号。

例如：运用在敲鼓、跳舞毯等游戏机上，其卷曲的特性可轻松帖附于 游戏机的表面，配合着音乐的节奏，感应游戏人员敲击、跳动产生的振动以及压力。压力传感器将做为敏感的力学器件，大幅提升玩家在游戏时的娱乐享受。不同力度打击以及跳动，智能游戏由此打开。

压力传感器是使用最为广泛的一种传感器。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量重，不能提供电学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。