2.1 曲率及加载方式对信号输出的影响

在早期研究中，众多学者致力于找出IPMC所产生的电势差与外界因素的线性关系，因此针对这一目标做了大量的实验。其中Yousef Bahramzadeh等人^[7]研究了IPMC曲率传感信号对曲率的依赖关系，证实了IPMC作为曲率传感器具有较高的线性度、灵敏度和可重复性；学者Amid Keshavarzi等人^[8]将IPMC代替传统脉搏传感器，用于检测血压、脉搏跳动和其它节奏型信号，其结果表明IPMC传感器能够更直观地显示脉搏和其它节奏型信号的脉动过程，其实验结果也揭示了最大施加载荷与最大输出电压之间近似线性关系； L. Ferrara等人^[9]将IPMC放于仿真人体脊椎骨关节中，用来感知脊椎骨变形过程中所产生的压力，如图2所示，该实验主要关注外加负载和电压之间的动态过程，测试结果显示外加负载与电压输出之间具有非线性关系，并认为非线性关系主要是由于水基IPMC固有属性--松弛现象所造成。对比以上实验，脉搏挤压是面压力接触方式，由于材料的局部应变较大，所带来的电荷迁移较多，传感电压信号明显，所以在测量中能够获得较好的效果。然而脊柱挤压是点线压力接触方式，由于材料的局部应变较小，所带来的电荷迁移较少，传感电压信号微小，因此在一定的误差下所获得的测量结果较差，同时表明，不同的加载方式对信号输出的影响较大。