一种测量压力的电子皮肤及其制备方法技术

本发明专利技术属于传感器领域，并公开了一种测量压力的电子皮肤及其制备方法。该电子皮肤包括上半部分和下半部分，下半部分包括下基底和电极，下基底是电极的载体；上半部分设置在下部分的上方，该上部分上包括上基底和导电层，该上基底的下表面设置有高度呈阶梯分布的凸起，该凸起的表面附着一层导电层，上半部分上表面受到外界压力使得凸起与电极接触，以此在电极之间产生电流，通过测量该电流的大小获知外界压力的大小，其中，高度呈阶梯分布的凸起在受到大小不同的外界压力时，与电极接触的接触面积不同，从而使得电极之间产生的电流不同。通过本发明专利技术，提供的电子皮肤测试性能优异稳定，重复性好，制作方法简单，材料来源简单且价格低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种测量压力的电子皮肤及其制备方法
本专利技术属于传感器领域，更具体地，涉及一种测量压力的电子皮肤及其制备方法。
技术介绍
柔性压力传感器是一种用于感知物体表面作用力大小的柔性电子器件，能贴附于各种不规则物体表面，在医疗健康、机器人、生物力学等领域有着广泛的应用前景。但是，如何让柔性压力传感器具备广域的测量范围，一直以来都是具有压力测量能力的电子皮肤面临的挑战性问题之一。尽管报道了各式各样的柔性压力，但检测的范围有限，如测量呼吸的压力传感器，对轻微的力响应大。测量脉搏的压力传感器，检测的压力稍大。检测足压的传感器，检测的压力更大。表面微凸起的形状与高度直接决定了压力检测的范围。因此，如何设计柔性薄膜模板，使柔性薄膜能具有不同的高度的微凸起，是制备具有广域压力测量范围的电子皮肤的关键问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种测量压力的电子皮肤及其制备方法，通过将压电皮肤分为上下两个部分，上部分的上基底上设置有高度呈阶梯分布的凸起，通过凸起于电极接触产生电流，其中通过调整凸起的高度以及不同凸起之间的高度差实现调整接触面积的范围，以此调整测量量程，同时，由于凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量压力的电子皮肤，其特征在于，该电子皮肤包括上半部分和下半部分，其中：所述下半部分包括下基底(1)和电极(2)，所述下基底是所述电极的载体，采用非导电材料；所述上半部分设置在所述下部分的上方，该上部分上包括上基底(4)和导电层(3)，该上基底的下表面设置有高度呈阶梯分布的凸起，该凸起的表面附着一层所述导电层(3),在所述电极两端加载测试电压，当所述上半部分上表面受到不同大小的外界压力时，所述凸起与所述电极接触面积变化，所述电极之间将产生的电流变化，通过测量该电流变化获知所述外界压力的大小。

【技术特征摘要】
1.一种测量压力的电子皮肤，其特征在于，该电子皮肤包括上半部分和下半部分，其中：所述下半部分包括下基底(1)和电极(2)，所述下基底是所述电极的载体，采用非导电材料；所述上半部分设置在所述下部分的上方，该上部分上包括上基底(4)和导电层(3)，该上基底的下表面设置有高度呈阶梯分布的凸起，该凸起的表面附着一层所述导电层(3),在所述电极两端加载测试电压，当所述上半部分上表面受到不同大小的外界压力时，所述凸起与所述电极接触面积变化，所述电极之间将产生的电流变化，通过测量该电流变化获知所述外界压力的大小。2.如权利要求1所述的电子皮肤，其特征在于，所述上基底(4)优选采用柔性无机材料或柔性高分子材料，例如聚二甲基硅氧烷，橡胶，蛋白质，水凝胶等。3.如权利要求1或2所述的电子皮肤，其特征在于，所述高度呈阶梯分布的凸起中，不同的凸起之间的高度差的取值范围优选为100微米以内。4.一种如权利要求1-3任一项所述的电子皮肤的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)采用模具制备下表面设置有高度呈阶梯分布凸起的所述上基底；(b)在所述凸起的表面上附着一层导电层，即获...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴从义，曾大文，唐兴，王晓夏，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42