Kynar Flex 2850 PC PVDF触滑觉传感器结构及其调理电路设计

目前，在机器人仿生皮肤的信息采集中，触滑觉的识别*关键，且难度*大。因其柔韧性好，轻盈，频带响应宽等特点，从而基于压电效应的聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜传感器在触滑觉识别的研究中日益受到重视。PVDF在受到压力或拉伸时会在两表面产生相应电荷，通过电荷的变化情况可分辨轻触或是滑动。应用PVDF压电薄膜设计制作一种新型触滑觉识别传感器，并设计实现其调理电路。将微弱的电荷信号转换为直观的电压信号来反映薄膜的电荷量变化情况，进而实现触滑觉的识别。

Kynar Flex 2850 PC PVDF压电薄膜材料

      PVDF是一种高分子聚合物。PVDF压电薄膜在薄膜面受到应力作用时，薄膜会在应力的作用下产生极化现象，从而在其两表面上产生正负等量电荷，并且产生的电荷的多少与薄膜的压电系数、计划方向上的应力大小、薄膜的有效面积3个量有关。故可通过检测薄膜的电荷量变化来反应应力的变化。PVDF薄膜在受到压力或纵向力后会在两极产生相应电荷，从而产生电压差。

Kynar Flex 2850 PC PVDF电荷放大器

      PVDF压电薄膜的输出阻抗较高，所以只有在前置电荷放大电路噪声低、输入阻抗高时才能实现阻抗匹配。为此选用电压控制电流型场效应管集成放大器为宜。CA3140典型工作情况下输入阻抗达1．5 TQ，适宜用作前置放大器的核心器件，在放大器可视为开路且其开环增益(K)相当大时，其输出电压U 一KQ，即正比于传感器的输出电荷。因此可由电压值反映传感器的电荷变化，从而采集触滑觉信息。

     当由PVDF压电薄膜传感器产生的电荷信号经电荷放大电路高增益地放大后，原始电荷信号己转换成有较好抗噪声能力也方便后续传输、采集及处理的电压信号。此时，电压信号强度稳定