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嵌入式系统在柔性电子与可穿戴传感器中的应用.docx
资料介绍
嵌入式系统在柔性电子与可穿戴传感器中的应用
一、引言
柔性电子技术正在重塑传感器的形态和应用边界，使传感器可以弯曲、拉伸和贴合人体曲面，为可穿戴健康监测、电子皮肤和植入式医疗设备提供了全新的技术路径。嵌入式系统在柔性传感器中负责微弱信号采集、无线数据传输和低功耗管理。柔性传感器对嵌入式系统的要求集中在超高精度信号检测（μV 级）、超低功耗（μW 级）和微型化封装上。
二、柔性传感器类型
柔性压力传感器：使用压阻式或电容式原理，将导电弹性体或织物作为敏感材料，在受压时电阻或电容变化。MCU 通过电桥或电容-数字转换器检测微小变化，灵敏度 0.1kPa⁻¹ 到 10kPa⁻¹。
柔性应变传感器：基于碳纳米管或石墨烯的导电网络，在拉伸时电阻变化。MCU 通过分压电路检测电阻变化，测量应变 0.1% 到 50%。用于关节运动监测和手势识别。
柔性温度传感器：使用导电聚合物或金属薄膜的热阻效应，MCU 通过 ADC 测量电阻变化计算温度。精度 ±0.1℃，响应时间小于 100ms。
柔性电生理传感器：干电极采集 ECG、EEG 和 EMG 信号，MCU 使用高输入阻抗放大器和高精度 ADC（24 位 Σ-Δ）采集信号。信号幅度 μV 到 mV 级，需要极高的共模抑制比。
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