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力敏Z元件的觸覺傳感器介紹
 
錄入時間:2015-01-17 17:24:31瀏覽次數(shù):1
 

Z元件又名Z效應半導體敏感元件,簡稱Z元件。新型力敏Z元件是由俄羅斯傳感器專家ZOTOV教授發(fā)明的,它具有體積小、功耗低、抗噪聲能力強等優(yōu)點,接近開關傳感器與觸覺傳感器不同,觸覺傳感器是一種高品質(zhì)傳感器元件。

  力敏Z元件是用厚度為500UM的N型硅單晶,采用特殊工藝,經(jīng)過高溫處理、單面打磨等過程,最后進和切割、焊接引線和封閉而成。Z元件可以簡化為一個PN結和N型側敏感層的復合結構。其測量電路是其電流一電壓特性曲線。由于Z元件對溫度敏感,如要獲得對其他參數(shù)敏感的元件,可通過選取工作點使其對溫度的敏感度下降,達到可以被忽略或可進行溫度補償?shù)膮^(qū)域。當外力作用在Z元件的P端時,敏感層的電阻率變小,I-V特性曲線線性區(qū)斜率增大,達到電流IM值時,其電壓值小于靜態(tài)下曲線發(fā)生跳變時的電壓,從而使特性曲線向左移動,施加力越大左移越大。反之,當外力作用在Z元件的N端時,敏感層的電阻率變大,I-V特性曲線性區(qū)斜率變小,達到電IM值時,壓值大于靜態(tài)下曲線發(fā)生跳變時的電壓VM,從而使特性曲線向右移動,施加力越大右移越大。工程應用就是利用Z元件的這一特性工作的。

  由于Z元件很薄、很脆,導致其能隨的力有限,所以工程上其傳力的機構都是在必須保證其安全的前提下設計的。觸覺傳感器的結構是其基本原理是通過平板結構的變形把力傳遞給Z力敏元件,這樣,很大的力通過角電就轉化成施加到Z力敏元件上很小的力,從而達到受力要求和測理要求。

  Z元件的角覺傳感器具有體積小、分辨力高、線性好、抗干擾能力強,而且轉換電路非常簡單等優(yōu)點,從而使其小型化,易于安裝在機器人手抓上。

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