电阻式应变片的封装结构制造技术

本实用新型专利技术为一种电阻式应变片的封装结构，包括两个分别固定连接于电阻式应变片两端的刚性导电装置，各刚性导电装置上设置有能与信号处理终端连接的连接装置，电阻式应变片的封装结构还包括柔性绝缘保护材料单元，柔性绝缘保护材料单元包覆电阻式应变片及各刚性导电装置与电阻式应变片端部固定连接的连接端。该封装结构能够满足应变片柔软性和大尺度拉伸的需求，提升应变片的使用寿命，保证应变片的使用性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器封装
，尤其涉及一种电阻式应变片的封装结构。
技术介绍
传统应变片和应变式传感器通常用来研究或验证机械、桥梁、建筑等某些构件在工作状态下的应力、变形情况。随着电子、信息技术的发展，应变式传感器应用已逐渐拓展到方方面面，相应的也对应变传感技术提出了更高的要求。特别是应用于人体的生物医疗器械、可穿戴式电子等装置，对于应变式传感器的柔软性和大尺度测量范围等性能指标提出了更高的要求。目前应变传感器主要包括光纤应变式传感器、压电材料应变式传感器、电阻应变式传感器等几种类型其中，光纤应变式传感器布置较困难，成本高；压电材料很难满足对于传感器柔软性和大尺度测量范围的需求。因此目前较常采用的应变式传感元件是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器，基于电阻应变效应,即被测构件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变片一起变形，电阻应变片再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量拉力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。现有的电阻应变片的功能层材料主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。由于金属材料柔软性较差，其最大缺点是灵敏度低、测量范围小，通常只能测量约百分之几的应变值。例如，铂的应变值为±8％，钨具有约±0.3％的应变范围，铜镍合金具有±5％的应变值范围；半导体应变计最主要的缺点是受温度影响大，制备工艺复杂，制备成本高，且其能够可逆伸缩的变形量也只有约百分之几的应变值。因此，传统的金属和半导体材料在用于应变传感器的用途上时受到很大限制，特别是很难实现大尺度应变的测量。为了满足柔软性和大尺度应变测量的需求，研发出一种在柔性基底上制备具有微裂纹结构的金薄膜传感芯片，该传感器可以测量大于200％应变的物理量变化。但是大尺度的拉伸性能往往使得应变片非常薄，因此柔性基底容易断裂，同时在信号检测分析过程中导电薄膜表面结构容易被破坏划伤进而影响电学性能。由此，本领域亟需开发一种柔性可拉伸应变片的封装结构，有效提升应变片的使用寿命，保证应变片的使用性能。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种电阻式应变片的封装结构，以满足电阻式应变片柔软性和大尺度拉伸需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电阻式应变片的封装结构，该封装结构能够满足应变片柔软性和大尺度拉伸的需求，提升应变片的使用寿命，保证应变片的使用性能。本技术的目的是这样实现的，一种电阻式应变片的封装结构，所述电阻式应变片的封装结构包括两个分别固定连接于电阻式应变片两端的刚性导电装置，各所述刚性导电装置上设置有能与信号处理终端连接的连接装置，所述电阻式应变片的封装结构还包括柔性绝缘保护材料单元，所述柔性绝缘保护材料单元包覆所述电阻式应变片及各所述刚性导电装置与电阻式应变片端部固定连接的连接端。在本技术的一较佳实施方式中，所述刚性导电装置至少包括导电层，所述电阻式应变片的导电面与所述导电层一端的底部抵靠电连接，所述导电层的另一端固定设置所述连接装置。在本技术的一较佳实施方式中，所述刚性导电装置还包括位于所述导电层上方、与所述导电层上下平行且间隔固定设置的强化层，所述导电层的一端下方平行间隔固定设置有锁紧层，所述导电层和所述锁紧层之间的间隙中固定插设所述电阻式应变片的端部。在本技术的一较佳实施方式中，所述强化层和所述导电层之间形成有嵌胶空间，所述强化层和所述导电层上分别设置有多个上下贯通的导胶孔，所述导胶孔与所述嵌胶空间连通。在本技术的一较佳实施方式中，所述强化层和所述导电层靠近所述电阻式应变片的一端设置有第一保护性连接结构，所述导电层与所述第一保护性连接结构相邻的一侧设置有第二保护性连接结构，所述第二保护性连接结构连接所述导电层和所述锁紧层。在本技术的一较佳实施方式中，所述导电层的另一端的底部向下延伸设置所述连接装置。在本技术的一较佳实施方式中，所述连接装置为按扣式多向锁紧装置。在本技术的一较佳实施方式中，所述导电层的另一端固定插设所述连接装置。在本技术的一较佳实施方式中，所述连接装置为自所述导电层的另一端向外延伸设置的插入式双向锁紧卡扣结构。在本技术的一较佳实施方式中，所述柔性绝缘保护材料单元为橡胶或硅胶绝缘保护材料单元。由上所述，本技术提供的电阻式应变片的封装结构，具有如下有益效果：(1)本技术提供的电阻式应变片的封装结构将电阻式应变片的两个信号输出端分别固定连接于刚性导电装置上，电阻式应变片及其与刚性导电装置的连接端的外部固定封装有能拉伸的柔性绝缘保护材料单元，刚性导电装置上设置的导胶孔使得绝缘保护材料能够注入刚性导电装置的内部，提升了电阻式应变片被拉伸时的受力的均匀与稳定性；(2)本技术提供的电阻式应变片的封装结构中，电阻式应变片的信号输出端连接的刚性导电装置上设置连接装置(按扣式多向锁紧装置或插入式双向锁紧卡扣结构)，连接装置具有信息传导和锁紧固定的功能，进一步方便了电阻式应变片的拔插使用以及与其他设备的集成；(3)本技术提供的电阻式应变片的封装结构的刚性导电装置为三层一体结构，制造成本低，能够稳定连接应变片，提高了电学性能的稳定性和拉伸时应变片信号输出端受力的稳定性；(4)本技术提供的电阻式应变片的封装结构为电阻式应变片提供了有效地保护，大大提高了产品的使用寿命；(5)本技术提供的电阻式应变片的封装结构便于测试安装以及随身携带，方便集成于其他仪器以及可穿戴式设备。附图说明以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：图1a：为本技术的电阻式应变片的封装结构的实施例一的结构示意图。图1b：为本技术的刚性导电装置安装结构示意图。图1c：为本技术的刚性导电装置安装底部示意图。图1d：为本技术的电阻式应变片与刚性导电装置连接处结构示意图。图2a：为本技术的刚性导电装置结构示意俯视图。图2b：为本技术的刚性导电装置结构示意仰视图。图3：为本技术的电阻式应变片的结构示意图。图4：为本技术的电阻式应变片的封装结构的实施例二的结构示意图。图中：100、电阻式应变片的封装结构；1、刚性导电装置；11、强化层；111、导胶孔；112、第一保护性连接结构；12、导电层；121、第二保护性连接结构；122、包边结构；13、锁紧层；14、嵌胶空间；2、连接装置；21、按扣式多向锁紧装置；22、插入式双向锁紧卡扣结构；3、柔性绝缘保护材料单元；5、导电母头卡扣；9、电阻式应变片。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。如图1a、图1b、图1c、图1d、图4所示，本技术提供的一种电阻式应变片的封装结构100，包括两个分别固定连接于电阻式应变片9两端(电阻式应变片9的两端分别为信号输出端)的刚性导电装置1，电阻式应变片9(其结构如图3所示)能满足柔软性和大尺度应变测量的需求，各刚性导电装置1上设置有能与信号处理终端(现有技术，图中未示出)连接的连接装置2，连接装置2具有信息传导和将电阻式应变片9锁紧固定于信号处理终端的功能，进一步方便了电阻式应变片的拔插使用以及与其他设备的集成；电阻式应变片的封装结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻式应变片的封装结构，其特征在于：所述电阻式应变片的封装结构包括两个分别固定连接于电阻式应变片两端的刚性导电装置，各所述刚性导电装置上设置有能与信号处理终端连接的连接装置，所述电阻式应变片的封装结构还包括柔性绝缘保护材料单元，所述柔性绝缘保护材料单元包覆所述电阻式应变片及各所述刚性导电装置与电阻式应变片端部固定连接的连接端。

【技术特征摘要】
1.一种电阻式应变片的封装结构，其特征在于：所述电阻式应变片的封装结构包括两个分别固定连接于电阻式应变片两端的刚性导电装置，各所述刚性导电装置上设置有能与信号处理终端连接的连接装置，所述电阻式应变片的封装结构还包括柔性绝缘保护材料单元，所述柔性绝缘保护材料单元包覆所述电阻式应变片及各所述刚性导电装置与电阻式应变片端部固定连接的连接端。2.如权利要求1所述的电阻式应变片的封装结构，其特征在于：所述刚性导电装置至少包括导电层，所述电阻式应变片的导电面与所述导电层一端的底部抵靠电连接，所述导电层的另一端固定设置所述连接装置。3.如权利要求2所述的电阻式应变片的封装结构，其特征在于：所述刚性导电装置还包括位于所述导电层上方、与所述导电层上下平行且间隔固定设置的强化层，所述导电层的一端下方平行间隔固定设置有锁紧层，所述导电层和所述锁紧层之间的间隙中固定插设所述电阻式应变片的端部。4.如权利要求3所述的电阻式应变片的封装结构，其特征在于：所述强化层和所述导电层之间形成有嵌胶空间，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王充，杨灿灿，于喆，张隼，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44