压力和温度双模触觉传感器的分类

 为了完全模仿人体皮肤，非常需要用于同时定量检测压力和温度信号的触觉传感器。根据传感器单元和转换原理，压力和温度传感器分为两种类型：（1）双参数传感器；（2）集成双峰传感器。双参数传感器是指可以将压力和温度双峰刺激转换为分离信号的单个传感器。集成双峰传感器被定义为集成到一个像素中的两个单独传感器，可以将压力和温度双峰刺激转换为分离的信号。

  （1）双参数传感器

  实现压力和温度双峰传感器的一种简单方法是开发一种双参数传感器，该传感器可以通过一个单独的传感器将压力/温度刺激作为分离的信号进行响应。这类触觉传感器的主要优点是简单的制造过程和读出机制。两种类型的压阻/热阻和压阻/热电在以前的文献中已被普遍报道。只需使用一种活性材料来感测压力和温度信号。

  （2）集成双峰传感器

  另一种方法是将两个单独的传感器集成到一个像素中，每个传感器都响应一个特定的刺激。理论上，如果压力传感器的类型数量乘以温度传感器的数量，则可以有许多双峰传感器组合。例如压阻式/热阻式；电容/热电阻；压阻/热电；压电/热电压力和温度双峰传感器。

  触觉传感器的集成：电源、无线通信和信号处理电路

  除了上述原理和分类外，压力和温度触觉传感器与其他电气元件如电源、无线通信、读出电路上的信号处理等集成也很重要，这将确保准确和真实。时间信号处理和数据传输，非常需要甚至需要灵活的触觉传感器在不需要电池的情况下自供电。为了保证信号的连续监测和数据传输，传感器与信号处理电路和无线通信的集成研究也得到了普遍的开展。

  电源：能量收集和能量存储技术

  传统的触觉传感器通常由需要经常充电的笨重锂电池供电。然而，由于对轻量化、灵活性和自主连续运行的迫切要求，它严重限制了下一代触觉传感器的发展。因此，直接从周围环境中提取能量并将其转换为电能的能量收集技术，以及能量存储技术，十分必要。如能量收集技术：光伏、热电、压电和摩擦电；储能技术：电池和超级电容器

  信号处理电路：压阻传感器阵列通常采用改进的电气接地电路来消除串扰和寄生效应。压电传感器阵列采用偏置放大电路对信号进行转换。对于电容传感器阵列，需要一个差分电路来检测电容的低差异。