一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，包括介质层和与介质层相连的电极板，所述介质层为经编间隔织物，所述电极板为导电织物，所述经编间隔织物的两侧均设置有导电织物，所述导电织物处连接有导线引脚。本发明专利技术结合了经编间隔织物抗压缩性良好、透气透湿性优良等优点，提供一种可集成到日用纺织品中的柔性传感器，可以检测压力变化，具有便携性好、灵敏度高、环保舒适等特点。

A capacitive pressure sensor based on warp knitted spacer fabric

The invention discloses a capacitive pressure sensor based on the warp knitted spacer fabric, which comprises a dielectric layer and an electrode plate connected with the dielectric layer. The dielectric layer is a warp knitted spacer fabric, the electrode plate is a conductive fabric, both sides of the warp knitted spacer fabric are provided with conductive fabrics, and the conductive fabric is connected with a lead pin. The invention combines the advantages of warp knitted spacer fabric, such as good compression resistance, air permeability and moisture permeability, and provides a flexible sensor which can be integrated into daily textiles, can detect pressure changes, and has the advantages of good portability, high sensitivity, environmental protection and comfort.

【技术实现步骤摘要】
一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器
本专利技术涉及一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，属于纺织加工

技术介绍
日常生活中，纺织品是人们日常使用最频繁的消费品。近年来，随着人们对于运动健身、医疗保健、安全防护等方面日益增长的需求，具有特殊功能的智能纺织品应运而生、快速发展。早期的智能纺织品是在传统面料中嵌入刚性的传感器、电路板、CPU等元器件，具有笨重、突兀和难以清洗的缺点。而对于以纺织品材料、结构为基础的柔性传感器的研究则解决了这些问题，提高了智能纺织品的柔性与舒适性。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，包括介质层和与介质层相连的电极板，所述介质层为经编间隔织物，所述电极板为导电织物，所述经编间隔织物的两侧均设置有导电织物，所述导电织物处连接有导线引脚。所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，所述经编间隔织物的厚度为7～21mm。所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，所述经编间隔织物的两表面可以是网眼、平纹等结构。所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，所述导电织物为导电涂层处理的高密平纹机织物、导电纱线织制的纬编导电织物或经编导电织物。所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，所述介质层与电极板之间通过粘结剂进行贴合。所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，所述电极板在介质层上的覆盖方式为完全覆盖、部分覆盖或多区域排列覆盖。所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，所述导线引脚使用绝缘胶带粘贴于电极板上。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术的压力传感器受到外力作用时，经编间隔织物间距发生改变，从而引起电容值变化，以实现测量压力变化的目的。本专利技术结合了经编间隔织物抗压缩性良好、透气透湿性优良等优点，提供一种可集成到日用纺织品中的柔性传感器，可以检测压力变化，具有便携性好、灵敏度高、环保舒适等特点。附图说明图1为本专利技术电容传感器的结构示意图；图2为图1的正视图；图3为本专利技术电容传感器的原理示意图；图4为实施例1中电容传感器在十次重复压缩下的应变-电容曲线；图中：1、介质层、2、粘结剂，3、电极板，4、导线引脚，5、胶带。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1经编间隔织物的电容式压力传感器的制备方法，具体步骤如下：(1)选用双针床经编机RD6N机型，该机型中GB1-GB3梳栉用于编织间隔织物上表面，GB5-GB6梳栉用于编织间隔织物下表面，GB4起连接上下表面的作用。机器机号为E12，机宽为130英寸，采用花盘凸轮横移、电子送经机构和电子牵拉机构。(2)采用33.33tex144f的涤纶复丝织造间隔织物的表面层，采用27.77tex的涤纶单丝织造间隔织物的连接层。间隔织物的两表面选用网眼结构，具体的垫纱工艺为GB1：0-0-0-0/2-2-2-2/1-1-1-1/3-3-3-3/1-1-1-1/2-2-2-2//，满穿；GB2：(1-0-0-0/0-1-1-1)×3//,满穿；GB4：1-0-1-2/2-3-2-1//，满穿；GB5：(1-1-1-0/0-0-0-1)×3//，满穿；GB6：0-0-0-0/2-2-2-2/1-1-1-1/3-3-3-3/1-1-1-1/2-2-2-2//，满穿。(3)采用机织高密导电胶布为电极板。在此实施例中，机织高密导电胶布是以涤纶纤维为原料，通过在高密机织物上电镀一层镍金属物质，再镀一层具有高导电性的铜金属物质，在背面涂覆亚克力胶而制成的导电高密机织布，其厚度是0.1mm，电阻为105Ω/cm2。将该种机织高密导电胶布直接贴服在上述的间隔织物两表面，电极和介质层大小都为10cm×10cm。(4)采用绝缘胶带将导线引脚分别固定在两个电极板表面。电容信号值通过导线引脚传输到测试仪器中。图4是上述实施例所制备的电容式压力传感器在重复十次压缩条件下的应变-电容曲线，从图中可知，本专利技术的间隔织物电容式压力传感器可以成功根据外界压力的变化转换成电容值的改变，从而实现对于压力值的监测。实施例2经编间隔织物的电容式压力传感器的制备方法，具体步骤如下：(1)选用双针床经编机RD6N机型，该机型中GB1-GB3梳栉用于编织间隔织物上表面，GB5-GB6梳栉用于编织间隔织物下表面，GB4起连接上下表面的作用。机器机号为E12，机宽为130英寸，采用花盘凸轮横移、电子送经机构和电子牵拉机构。(2)采用33.33tex144f涤纶复丝织造间隔织物的表面层，采用35.55tex涤纶单丝织造间隔织物的连接层。在此实施例中，间隔织物其一表面选用网眼结构，另一表面选用平纹结构，具体的垫纱工艺为GB1：(1-0-0-0/1-2-2-2)×2/(2-3-3-3/2-1-1-1)×2//，1穿1空；GB2：(2-3-3-3/2-1-1-1)×2/(1-0-0-0/1-2-2-2)×2//，1穿1空；GB4：1-0-1-2/2-3-2-1//，满穿；GB5：(1-1-1-0/0-0-0-1)×3//，满穿；GB6：0-0-0-0/2-2-2-2//，满穿。(3)采用纬编导电织物为电极板。在此实施例中，选用的纬编导电织物采用8.33tex锦纶和4.44tex的镀银锦纶纱线在SM8-TOP2MP2圣东尼单面无缝成型内衣机上编织而成，机器筒径为15英寸，机号为E28。织物为平针添纱组织，厚度为0.79mm，横密为17.5wpc，纵密为24cpc。在此实施例中，采用双面胶作为粘结剂，将所述纬编导电织物贴服在如步骤(2)所述的间隔织物两表面，电极大小为5cm×6cm，介质层大小为10cm×10cm。(4)采用绝缘胶带将导线引脚分别固定在两个电极板表面。电容信号值通过导线引脚传输到测试仪器中。经编间隔织物是一种三明治结构，具有上下织物表面和中间间隔丝，具有良好的抗压缩性、环保性和透气透湿性能。目前国内外对于经编间隔织物的压缩性能、拉伸性能和透气透湿性能都已做了大量研究，因此，将经编间隔织物作为介质层制成电容式压力传感器具有一定的理论与实用基础。实施例3经编间隔织物的电容式压力传感器的制备方法，具体步骤如下：(1)选用双针床经编机RD6N机型，该机型中GB1-GB3梳栉用于编织间隔织物上表面，GB5-GB6梳栉用于编织间隔织物下表面，GB4起连接上下表面的作用。机器机号为E12，机宽为130英寸，采用花盘凸轮横移、电子送经机构和电子牵拉机构。(2)采用33.33tex144f涤纶复丝织造间隔织物的表面层，采用46.66tex涤纶单丝织造间隔织物的连接层。在此实施例中，间隔织物其一表面选用网眼结构，另一表面选用平纹结构，具体的垫纱工艺为GB1：4-5-5-5/3-2-2-2/4-5-5-5/1-0-0-0/2-3-3-3/1-0-0-0//，2穿2空；GB2：1-0-0-0/2-3-3-3/1-0-0-0/4-5-5-5/3-2-2-2/4-5-5-5//，2空2穿；GB3：(1-0-0-0/0-1-1-1)×3//，满穿；GB4：1-0-1-2/2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，包括介质层和与介质层相连的电极板，其特征在于，所述介质层为经编间隔织物，所述电极板为导电织物，所述经编间隔织物的两侧均设置有导电织物，所述导电织物处连接有导线引脚。

【技术特征摘要】
1.一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，包括介质层和与介质层相连的电极板，其特征在于，所述介质层为经编间隔织物，所述电极板为导电织物，所述经编间隔织物的两侧均设置有导电织物，所述导电织物处连接有导线引脚。2.根据权利要求1所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，其特征在于，所述经编间隔织物的厚度为7～21mm。3.根据权利要求1所述的一种基于经编间隔织物的电容式压力传感器，其特征在于，所述经编间隔织物的两表面可以是网眼、平纹等结构。4.根据权利要求1所述的一种基于经编间隔织物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪旭红，蒋高明，韩晓雪，万爱兰，马丕波，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32