有关柔性压力传感器的性能参数问题

压阻柔性压力传感器本身作为一种“介质”，通过将施加的压力转换为电阻信号来响应外部刺激。为了设计出综合性能优良、实用性强的压阻式柔性压力传感器，需要一些性能参数来定量评价器件的综合性能。这些性能参数包括灵敏度、传感范围、响应时间、弛豫时间、迟滞和稳定性。

灵敏度(S)是指电阻与施加压力的相对变化曲线的斜率。它是描述压力传感器将压力信号转化为电阻信号能力的一个关键性能参数。柔性压阻式压力传感器的灵敏度公式为

S =(?R / R0) /?P

其中，?R为阻力变化量，R0为不施加压力时的初始阻力值，?P为施加压力。因此，为提高灵敏度，在?P固定时，加大?R/R0的比值。高灵敏度的压力传感器通常具有较高的信噪比和较低的检测限，使传感器能够检测到微小的压力变化。

传感范围是指压力传感器工作在一个压力范围内，在这个范围内的压力信号可以正确转换成电阻信号。压阻式压力传感器的实际应用领域不同，其传感范围相差很大。例如，压阻式压力传感器可以在小的传感范围内监测心率、脉搏等与人体健康相关的医疗领域。然而，当应用于仿生电子皮肤领域时，往往需要大于10kpa的传感范围。应用性强、应用范围广的压力传感器需要获得大的传感范围和高的灵敏度值。大多数高灵敏度传感器的传感范围往往很小，因此在灵敏度和传感范围之间取得平衡仍然是一个很大的挑战。

响应时间是指柔性压阻式压力传感器的电阻信号达到稳定输出值的90%所需的时间。

弛豫时间是指柔性压阻式压力传感器的电阻信号在去除施加的压力后从稳定输出值变为初始值所需的时间。这两个参数都是评价传感器实时动态压力传感性能的重要参数。一方面，它与活性材料的粘弹性和材料与电极的接触有关;另一方面，它与设备读取传感器电阻值的分辨率有很大关系。

滞回是指柔性压阻式压力传感器在去除负载压力后不能恢复其电特性的现象，是测量加载卸载压力循环下压力曲线上输出信号的差值的一个参数。

稳定性是指柔性压阻式压力传感器在多循环使用条件下的传感能力。它是评价该装置能否长期或多期应用于仿生电子皮肤、健康监测等领域的重要参数。一般来说，为了测试传感器的稳定性，需要对装置进行连续的加卸载试验循环。加载卸载试验循环次数越多，压力传感器的稳定性越好。