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一种柔性电容式压力传感器和柔性电容式压力阵列传感器制造技术

技术编号:25344365 阅读:175 留言:0更新日期:2020-08-21 17:02
本发明专利技术提供一种柔性电容式压力传感器及柔性电容式压力阵列传感器,涉及传感器技术领域。柔性电容式压力传感器包括依次设置的上柔性基底、上电极、上绝缘胶层、压力敏感层、下绝缘胶层、下电极和下柔性基底。上柔性基底和下柔性基底为蚕丝膜或蚕丝/聚氨酯复合膜。压力敏感层为掺杂导电填充物的弹性体复合薄膜。通过导电填充物的加入使得压力敏感层的介电常数大大提高,由于介电常数在受压条件下发生改变,得到的压力传感器的灵敏度也有较大的提高,且稳定性更好。此外,本发明专利技术还提供柔性电容式压力阵列传感器,实现对柔性接触界面、曲面和不规则形状接触界面之间的接触交互作用力的感测。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性电容式压力传感器和柔性电容式压力阵列传感器
本专利技术涉及传感器
,且特别涉及柔性电容式压力传感器和柔性电容式压力阵列传感器。
技术介绍
近年来,随着可穿戴产品的迅速发展,柔性传感器组件成为研究人员探索的热点课题之一。其中,柔性压力传感器尤其收到广泛的关注,在包括电子皮肤、柔性触屏、智能机器人及医疗健康领域具有非常广阔的市场前景。目前,对柔性压力传感器的研究可基于多种工作原理,主要包括电容式、电阻式和压电式。为了满足柔性传感器在人体微小压力信号的检测,需要提高传感器检测的灵敏度。现有的研究多是通过对弹性体表面进行结构化设计,通过平行板电容器原理对于制备好的,形状固定的压力传感器而言,传感器的电极面积不变,极板间的距离Δd变化越大,电容的变化量ΔC越大,这也正是表面结构化提高灵敏度的原理。通过表面结构化设计使得压力传感器在受压条件下电学信号发生较大变化,然而结构化的设计增加了工艺的复杂性,增加了制备成本,而且在每次倒模过程中很难保证表面微结构的一致性。通过表面结构化没办法获得大面积的压敏材料,限制了传感器的应用。...

【技术保护点】
1.一种柔性电容式压力传感器,其特征在于,包括依次设置的上柔性基底、上电极、上绝缘胶层、压力敏感层、下绝缘胶层、下电极和下柔性基底;其中,所述上柔性基底和所述下柔性基底为蚕丝膜或蚕丝/聚氨酯复合膜;所述压力敏感层为掺杂导电填充物的弹性体复合薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性电容式压力传感器,其特征在于,包括依次设置的上柔性基底、上电极、上绝缘胶层、压力敏感层、下绝缘胶层、下电极和下柔性基底;其中,所述上柔性基底和所述下柔性基底为蚕丝膜或蚕丝/聚氨酯复合膜;所述压力敏感层为掺杂导电填充物的弹性体复合薄膜。


2.根据权利要求1所述的柔性电容式压力传感器,其特征在于,所述压力敏感层的厚度为80~110μm,所述柔性电容式压力传感器的厚度小于或等于300μm。


3.根据权利要求1所述的柔性电容式压力传感器,其特征在于,所述压力敏感层的内部形成微观电容和介观电容。


4.根据权利要求1所述的柔性电容式压力传感器,其特征在于,所述导电填充物选自碳基导电物、导电聚合物、金属氧化物、金属纳米线、金属纳米颗粒中的一种或多种;所述碳基导电物选自单层石墨烯、多层石墨烯、炭黑、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种,所述导电聚合物选自pH值为酸性或中性的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸、聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的柔性电容式压力传感器,其特征在于,所述弹性体复合薄膜中的弹性体选自聚二甲基硅氧烷、聚氨基甲酸酯和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物中的一种或多种。


6.根据权利要求5所述的柔性电容式压力传感器,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘向阳黄亚芬于瑞
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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