一种基于折纸结构的曲率传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于折纸结构的曲率传感器，该曲率传感器包括柔性基板(1)、金属极板(2)、第一固支梁锚区(31)、第二固支梁锚区(32)、具有折叠薄膜结构的双端固支梁(4)，第一折叠薄膜结构(52)、第二折叠薄膜结构(53)、第三折叠薄膜结构(51)、第四折叠薄膜结构(54)、平面电感(6)；当柔性基板贴合在一个凹陷曲率的表面上时，该结构由于采用了基于折纸原理的折叠薄膜结构，使得双端固支梁折叠形成了一个向下凸出的立体结构，增大了双端固支梁与金属极板之间的电容变化量，因此该曲率传感器具有灵敏度高、测量误差小、工艺兼容、结构新颖等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于折纸结构的曲率传感器
本专利技术是一种基于折纸结构的曲率传感器，属于微电子器件

技术介绍
目前对于曲率的测量，主要有三种方法，一种是利用材料伸长或压缩过程中的薄膜材料阻值的变化来测量弯曲的程度，器件稳定性差，且成本较大；第二种是利用测量光纤弯曲后的光强变化来测量弯曲的程度，设备比较复杂，且不易携带，而且造价太高；第三种是基于弯曲过程中电容的变化来测量弯曲的程度，该类器件的灵敏度比较低。近年来，随着科学技术的不断发展，研究具有高灵敏度、低成本、高可靠性的曲率传感器成为发展趋势，在柔性可穿戴器件迅速发展的今天，对曲率传感器的进一步研究与开发是十分必要的。
技术实现思路
技术问题；针对上述问题，本专利技术提供了一种基于折纸结构的曲率传感器，利用基于折纸原理的折叠薄膜结构，将双端固支梁折叠形成一个向下凸出的立体结构，使得双端固支梁与金属极板之间的电容变化增大，并通过双端固支梁与金属极板之间的电容与平面电感构成的LC谐振回路，利用互感耦合的方式非接触读取谐振频率，从而实现对曲率的高灵敏度无源无线检测。同时，该曲率传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于折纸结构的曲率传感器，其特征在于：该曲率传感器包括柔性基板(1)、金属极板(2)、第一固支梁锚区(31)、第二固支梁锚区(32)、具有折叠薄膜结构的双端固支梁(4)，第一折叠薄膜结构(52)、第二折叠薄膜结构(53)、第三折叠薄膜结构(51)、第四折叠薄膜结构(54)、平面电感(6)；所述第一固支梁锚区(31)、第二固支梁锚区(32)放置于柔性基板(1)上构成双端固支梁锚区，并在双端固支梁锚区上设置具有折叠薄膜结构的双端固支梁(4)，金属极板(2)放置于双端固支梁(4)中心位置下方的柔性基板(1)上，双端固支梁(4)的第一折叠薄膜结构(52)、第二折叠薄膜结构(53)和第三折叠薄膜...

【技术特征摘要】
1.一种基于折纸结构的曲率传感器，其特征在于：该曲率传感器包括柔性基板(1)、金属极板(2)、第一固支梁锚区(31)、第二固支梁锚区(32)、具有折叠薄膜结构的双端固支梁(4)，第一折叠薄膜结构(52)、第二折叠薄膜结构(53)、第三折叠薄膜结构(51)、第四折叠薄膜结构(54)、平面电感(6)；所述第一固支梁锚区(31)、第二固支梁锚区(32)放置于柔性基板(1)上构成双端固支梁锚区，并在双端固支梁锚区上设置具有折叠薄膜结构的双端固支梁(4)，金属极板(2)放置于双端固支梁(4)中心位置下方的柔性基板(1)上，双端固支梁(4)的第一折叠薄膜结构(52)、第二折叠薄膜结构(53)和第三折叠薄膜结构(51)、第四折叠薄膜结构(54)分别对称分布于双端固支梁(4)上，第一折叠薄膜结构(52)、第二折叠薄膜结构(53)位于金属极板(2)两侧边沿位置对应的双端固支梁(4)上，且位于双端固支梁(4)的下表面，第三折叠薄膜结构(51)、第四折叠薄膜结构(54)位于第一折叠薄膜结构(52)、第二折叠薄膜结构(53)外侧的双端固支梁(4)的上表面靠近第一固支梁锚区(31)、第二固支梁锚区(32)位置，平面电感(6)置于柔性基板(1)上一端与金属极板(2)相连，另一端与双端固支梁锚区(31)相连。


2.根据权利要求1所述的基于折纸结构的曲率传感器，其特征在于，所述柔性基板(1)采用的材料为涤纶树脂PET、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚二甲基硅氧烷PDMS，厚度为100-200μm。


3.根据权利要求1所述的基于折纸结构的曲率传感器，其特征在于，所述金属极板(2)采用的材料为金，形状为长度为200μm，宽度为100μm，厚度为10μm的矩形块。


4.根据权利要求1所述的基于折纸结构的曲率传感器，其特征在于，所述第一固支梁锚区(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩磊，陈立军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32