仪器仪表学报

作者：向柳静，姜昌兴，刘显明，雷小华，章 鹏

单位：向柳静,1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,,姜昌兴,1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,,刘显明,1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,,雷小华,1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,,章 鹏,1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,

关键词：压力传感器;超弹性体材料;光纤法珀

基金：国家自然科学基金( 52175530, 51975077)、重庆市自然科学基金( cstc2020jcyj-msxmX0948)、中央高校基金基本科研业务费(2020CDJ-LHZZ-071)项目资助

针对体内介入式医疗应用需求,提出一种基于超弹性体材料的微型光纤法珀压力传感器设计与制作方法。通过理论分析建立了适合超弹性体硅橡胶材料的Mooney-Rivlin力学仿真模型,对不同组分、厚度感压材料的受压变形状态进行了理论分析,并获得优化的传感器材料及结构参数。进一步提出微型光纤法珀压力传感器的制作方法,通过感压性能测试、温度影响测试和体外血液压力测试,对比验证了不同参数传感器的感压性能。结果表明,在感压材料直径180μm、厚度250μm时,测压范围0~40kPa内传感器的压力灵敏度达到154.56nm/kPa,20℃~50℃大温度范围内引起的压力测量相对误差仅为0.36%,温度对压力测量的影响完全可忽略。相比传统膜片式光纤压力传感器,基于超弹性体材料的微型光纤法珀压力传感器不仅尺寸小、灵敏度高,还具有成本低、方便制作的技术优势。

来源：2022年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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