基于立体电极结构的柔性弯曲传感器及加工方法技术

本发明专利技术实施例提供一种基于立体电极结构的柔性弯曲传感器及加工方法，该传感器包括：柔性基底层，位于基底层上的导电介质层和立体电极，以及外层的封装包裹保护层；立体电极至少为两个，具有预设厚度以支撑包裹层，以避免导电介质层与包裹层接触；立体电极之间构成多个间隙，导电介质层的导电介质紧密填充于立体电极的间隙之间。该传感器通过立体电极支撑包裹层，以避免导电介质层与包裹层接触，能够避免导电介质层受到挤压力的干扰，能够直观反映弯曲时传感器产生的电信号，提高了传感器的精度和可靠性。立体电极之间构成多个间隙，导电介质层的导电介质紧密填充于立体电极的间隙之间，具有较高的灵敏度，对于微小角度的形变能够及时进行响应。

【技术实现步骤摘要】
基于立体电极结构的柔性弯曲传感器及加工方法
本专利技术涉及柔性弯曲传感器领域，尤其涉及一种基于立体电极结构的柔性弯曲传感器及加工方法。
技术介绍
随着传感器技术、计算机软硬件和物联网行业的快速发展，智能化便携式的可穿戴设备获得了广泛关注。可穿戴设备具有广阔的应用前景，如感知物体是否发生形变的柔性弯曲传感器，其具有良好的柔韧性和延展性，能够很好地贴合到物体表面上。此类传感器在许多领域发挥着重要的作用，在身体运动和健康监测方面，如手势识别、肢体康复和便携式医疗设备等。此外，在人机交互领域也有着重要的应用，如智能手套、VR游戏互动和机器人仿真动作等。现在研究的弯曲传感器主要分为基于光学原理的弯曲传感器和基于电学原理的弯曲传感器。基于光学原理的弯曲传感器的敏感元器件是光纤，光纤传感器的原理是通过检测传感器内部光纤的光强变化来实现测量，其优点是精度更高，稳定性更好，但配套需要发光源如发光二极管和光电探测器，光纤成本较高且使用寿命较短，由于光纤敏感易碎，因此弯曲的角度就受到限制。基于电学原理的弯曲传感器可以分为电阻式、电容式、压磁式和电感式，其原理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于立体电极结构的柔性弯曲传感器，其特征在于，包括：/n柔性基底层，位于基底层上的导电介质层和立体电极，以及外层的封装包裹保护层；/n所述立体电极至少为两个，具有预设厚度以支撑封装包裹保护层，以避免导电介质层与封装包裹保护层接触；/n所述立体电极之间构成多个间隙，所述导电介质层的导电介质紧密填充于立体电极的间隙之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于立体电极结构的柔性弯曲传感器，其特征在于，包括：
柔性基底层，位于基底层上的导电介质层和立体电极，以及外层的封装包裹保护层；
所述立体电极至少为两个，具有预设厚度以支撑封装包裹保护层，以避免导电介质层与封装包裹保护层接触；
所述立体电极之间构成多个间隙，所述导电介质层的导电介质紧密填充于立体电极的间隙之间。


2.根据权利要求1所述的基于立体电极结构的柔性弯曲传感器，其特征在于，所述导电介质层的组成材料为纳米量级的片状导电材料，包括单层石墨烯片和碳化钛纳米片。


3.根据权利要求1所述的基于立体电极结构的柔性弯曲传感器，其特征在于，所述封装包裹保护层为致密的聚合物薄膜层。


4.根据权利要求1所述的基于立体电极结构的柔性弯曲传感器，其特征在于，所述柔性基底层的基底材料包括聚偏氟乙烯、硅橡胶、聚酰亚胺中任意一种。


5.一种如权利要求1-4任一项所述基于立体电极结构的柔性弯曲传感器的加工方法，其特征在于，包括：
将柔性基底处理杂质后，在基底上进行液态金属固化得到立体电极；
将制备好的预设厚度的导电介质层转移到带有立体电极的基底上，按压导电介质层与基底接触，所述预设厚度小于立体电极的厚度；
对传感器进行封装包裹保护层。


6.根据权利要求5所述的基于立体电极结构的柔性弯曲传感器的加工方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭霄亮，俞度立，杨鑫，王建东，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11