如何利用压力传感器产生电压脉冲，并将其转化为突触后电流的？

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开发了一种双模式传感器，分别通过使用电感和电容机制来检测接近度和压力当人类的手靠近一个硅酮具有碳微线圈(CMC)的弹性体复合物，手和复合线圈之间形成的互感发生变化，因此，可以检测到接近。

当传感器被直接按压时，共面电极之间的测量电容发生变化，因为电容易受几何因素影响。

尽管这两种系统的传感性能仍然局限于磁场或手指，但近程传感器在物理传感器领域提供了一种新型的刺激。基于磁场的接近传感器的结构和感测机制。

压力和近程传感方案，使用嵌入在硅弹性体。在生物体感系统中，感觉信息通过一系列被称为锋电位序列的潜在信号传递到大众所周知。

尖峰的发射率(所产生信号的频率)传递刺激的强度这种事件驱动尖峰训练信号实现了高能量效率并增强了从噪声中识别信号已经进行了几项研究来模拟基于频率的输出信号，并且验证了人工尖峰信号与生物神经系统的兼容性受生物信号转导机制的启发。

Tee等人报道了数字触觉系统他们将金字塔形CNT压力传感器用于压力传感模块。模数转换器(ADC)将电阻信号转换成频率信号，其中频率与测量压力的强度成比例。双触点与相结合光电子的模块，以便将频率输出转换为光信号。

当来自该设备的光脉冲被引入光基因工程小鼠时，从体感皮层神经元检测到响应细胞电位。Kim等人展示了基于频率的信号的功能，如物体运动检测、盲文字符识别和肌肉运动他们将金字塔形的压力传感器连接到一个有机环上振荡器以产生电压脉冲。

然后，脉冲被传输到突触晶体管，以产生基于频率的突触后电流即使来自两个压力传感器的频率输出重叠，两个不同的频率也可以通过傅立叶变换分离。由于人工突触后信号模拟生物传递，它们可以电触发生物传入神经。

压敏触觉传感器，其可以通过利用有机环形振荡器(a)产生频率信号，并且频率响应取决于所施加的压力。来自人工传入神经的两个频率信号的突触调制。

频率信号由模拟压力信号转换而来，在突触晶体管中合并，然后通过傅立叶变换解耦。人工传入神经和生物传出神经的杂交。

蟑螂腿伸展的测量力与施加的压力成比。使用可拉伸设备的最大障碍之一是电力供应。

由于刚性电池的使用不仅降低了装置设计的自由度，而且使其难以确保拉伸性，因此已经提出了对自供电装置或消耗最少量电能的装置的需求。

此外，无线通信对于可穿戴可拉伸设备来说是必不可少的，以使设备形状因素多样化。

在这些方面，可拉伸射频识别(RFID)可能是一个很好的候选设备类型牛等人演示了一种可拉伸的RFID应变传感器，无需任何芯片或电池即可传输应变信息他们通过印刷基于CNT的应变传感器和银片/弹性体复合电路。

在RFID性能方面，三个参数决定了无线传输的效率；目标共振频率(f标签)、目标天线质量因子(Q)以及RFID启动器和目标之间的耦合因子(κ) 他们展示了对电子元件的精确控制，并证实了在坐着、站着和走路的身体运动期间应变信息的无线传输王等制作了一种低成本柔性RFID标签金属天线他们用催化剂墨水喷墨打印无电沉积铜的。

柔性金属天线在-180°到180°的弯曲范围内没有表现出明显的信号衰减。即使在弯曲半径为8 mm的1000次弯曲循环中也能可靠地识别RFID标签利用摩擦电纳米发电机(TENG)和压电纳米发电机(PENG)的主动物理传感器。

半球阵列结构TENGs的结构及其传感机制。基于TENG的可拉伸多模式触觉传感器的结构。该传感器可以同时检测压力和应变，同时最小化信号耦合 (c)基于彭的声学传感器，使用PVDF纳米纤维垫作为压电薄膜。

使用Pb[Zr]的压电传感器中压力下的压电电势分布x，Ti1-x]O3(PZT)薄膜作为压电层。给出了对外部压力和声波的动态响应

压电材料已经被研究用于感应振动和压力Lang等人通过静电纺丝生产压电PVDF纳米纤维，并将纳米纤维垫夹在两层金溅射PET膜当声波撞击PVDF膜时，该膜经历面内(V1)和跨平面(V2)震动。

传感器的这种波动允许以高灵敏度(2.66 mV Pa)检测声波−1).值得注意的是，电纺PVDF纳米纤维垫显示出比由连续PVDF膜制成的商业传感器高5倍的灵敏度。

Park等人利用Pb[Zr]设计了一种自供电压力传感器x，Ti1-x]O3(PZT)作为无机压电材料压力的大小(1-30 kPa)可以通过电压输出的幅度来识别。

基于超薄PZT薄膜的传感器通过声波表现出压电性。薄膜传感器的高机械顺从性使其能够在人的手腕上使用，并从血管监测心脏脉搏。

虽然是无机的热电材料可以获得高的能量转换效率，但是由于先天的原因，它不能获得机械柔性脆性。

因此，无机热电材料(例如，Bi-Te和Sb-Te化合物)已经被集成到在弹性体衬底上图案化的刚性岛上等人研究了基于PEDOT:PSS/PU混合物的热电行为的可拉伸自供电传感器当PU的PU组成被优化(90 wt%)时，在不影响热电性能的情况下实现了高拉伸性(700 %)。

利用热电流演示了应变感测。对于光电电子皮肤，利用了可拉伸的褶皱石墨烯光电探测器由于其优异的机械柔性和宽带吸收石墨烯沉积在预应变的弹性体上并被释放以形成褶皱结构。

由于高面密度，起皱的石墨烯具有200 %的拉伸性和增强的光响应性。在光照区，电子-空穴对产生一个小电压(15 μV)。某些情况下，刺激-反应的组合可以同时使用。

Lee等人开发了一种高度可拉伸的热电和压电纳米发电机，称为混合可拉伸纳米发电机通过单一材料P(VDF-TrFE)获得热和机械刺激响应特性。

PDMS/CNT的复合层和石墨烯层被用作顶部和底部可拉伸电极。由于高导热性在石墨烯中，来自顶部的热刺激表现出高热电输出。

当传感器被拉伸时，P(VDF-TrFE)的电偶极子垂直于拉伸方向排列。当传感器受热时，电偶极振荡导致极化衰减。这样，单个传感器可以经历压电和热电行为。HSNG的拉伸率约为30 %,热电性能稳定。

基于非机械能源的主动物理传感器可拉伸的示意图光电探测器基于起皱的石墨烯光活性复合材料，通过混合热电和压电纳米发电机的可拉伸应变和热传感器。

随着单功能触觉传感器的技术进步，多功能传感器已经对实现如人体中的多感官感知感兴趣有两种方法可以获得多种功能。在横向或垂直方向上将不同的传感器组合在单个基底上，以及(在单个感测单元中利用多模态响应。

不同单元传感器的横向集成可以在单个衬底上实现多种功能，但是这种方法限制了传感器的空间分辨率。并且使得设备结构复杂不同的传感器可以垂直堆叠，以避免结构复杂性，但不损失空间分辨率这种方法要求分步制造过程之间的正交性，顶层可能会妨碍底层的功能。

如果单个单元的传感器具有多模态性，并且能够完美地区分多种刺激，则它可以保持对多种刺激的高分辨率，而没有结构复杂性的问题这种方法需要开发多功能材料或新的分析过程。实现多种功能还没有被深入研究。

本节通过横向/纵向集成和多模态传感介绍了最近的研究。通过并排放置不同类型的传感器，可以实现多种功能。

这种策略对于集成多种类型的传感器简单而有效集成应变传感器，温度传感器水合传感器、电生理传感器和加热器，以检测来自人体皮肤的生理和物理信号通过结合导体、半导体和电介质材料，可以获得多种功能。

传感器与由Ag薄片/PEDOT:PSS复合材料制成的柔性电路线连接。他们使用P3HT纳米纤维墨水作为应变传感器的半导体活性材料，使用PVDF-HFP/[Emim][TfSi]离子凝胶墨水作为介电层他们将墨水注入圆珠笔，用来绘制电路。

传感单元也可以用作温度传感器，因为它具有负温度系数，而它具有正应变系数。加热器是用缠绕电极制成的。通过测量两个电极之间的皮肤阻抗来实现水合传感器。

值得注意的是，这种多功能性是通过将油墨直接印刷在皮肤上实现的。集成了灵活的三轴加速度传感器、温度传感器、心电图传感器和紫外光传感器，用于实时健康监护所有的组件都被放置在可变形的PET上硅橡胶衬底。

印刷三轴加速度传感器由一个丙烯酸的由用Ag NP/CNT油墨印刷的应变传感器包围的板。在加速过程中，丙烯酸板的运动被相邻的应变传感器检测到。

用PEDOT:PSS/CNT复合材料制备印刷温度传感器，其中当温度升高时，由于PEDOT:PSS和CNT界面处增强的电子跳跃，电阻发生变化。紫外传感器由ZnO纳米线网络制成。电阻变化是由氧的吸附和解吸引起的。

EGaIn用于将传感器连接到电路线路，以保持机械变形能力。通过多个传感器的横向集成实现多功能传感器。皮肤共形的全印刷画皮电子设备。Ag薄片/PEDOT:PSS复合材料、P3HT纳米纤维和PVDF-HFP/[Emim][TfSi]离子凝胶分别用作电极、半导体和介电层。

该系统具有加热功能。多功能印刷柔性传感器，用于同时监控三轴加速度、心电图和温度。印刷柔性传感器的保健监测。这些功能包括检测紫外线、温度、心电图和身体运动。

人的指尖在表皮-真皮界面处具有互锁结构，因此它可以实现高度灵敏的机械换人类指尖结构的启发，Park等人提出了一种多功能传感器来检测静态/动态压力和温度A铁电的PVDF/r-GO复合膜用于模拟互锁结构。该薄膜表现出压电和热电响应，因此可以检测动态机械刺激和热刺激。

联锁结构能够通过测量联锁接口处的接触电阻来检测静压。当水滴落在传感器上时，由于水滴的温度，相对电阻在初始阶段迅速下降。然后，相对阻力逐渐达到平衡，然后阻力只受液滴压力的影响。关于各种刺激的空间分布的信息对于对环境的反应性相互作用是重要的。

参考文献

《物理传感器的方法:电子与离子电子》