一种叉指电容、弯曲传感器制造技术

本实用新型专利技术属于传感器技术领域，提供一种叉指电容、弯曲传感器，主要包括电极层，所述电极层包括第一电极和第二电极；所述第一电极包括若干相互间隔设置的第一叉指部，相邻两所述第一叉指部之间预留有第一安装腔；所述第二电极包括若干相互间隔设置的第二叉指部，相邻两所述第二叉指部之间预留有第二安装腔；所述第一叉指部伸入设置在所述第二安装腔内、所述第二叉指部伸入设置在所述第一安装腔内以呈互补式设置并形成所述电极层，且所述第一电极与所述第二电极之间预留有安装间隙，所述电极层的截面呈波浪形。本实用新型专利技术主要为提供一种柔性可拉伸并且长期使用下稳定性好的可穿戴式传感器。传感器。传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种叉指电容、弯曲传感器


[0001]本技术属于传感器
，具体涉及一种叉指电容、弯曲传感器。

技术介绍

[0002]现有的弯曲传感器主要包括两类，一类是基于光纤的弯曲传感器，这类传感器通过测量弯曲的光纤内部的光密度、相位、波长或极化来进行弯曲测量。基于光纤的弯曲传感器的构造包括发射光源的LED、可弯曲的外壳、内部的光纤以及探测光的性质的接收器等。另一类是基于电阻或者电容变化的柔性弯曲传感器，弯曲时此类传感器发生形变，导致电阻或电容变化，从而得到弯曲信息。
[0003]对于电容式传感器，通常以添加了纳米填充物的超弹性材料作为电极，通过两个电极间介质结构的调节，得到电极间距离易于改变的结构，从而在接收到外界变形时，得到弯曲信息。对于电阻式传感器，纳米填充物与超弹性材料的结合则作为可变电阻，在变形时，纳米填充物之间的接触面积发生变化，电阻改变，从而得到弯曲信息。对于基于光纤的弯曲传感器，由于其构造复杂，光源部分以及光接收部件为不可拉伸器件，因此其并不适用于可穿戴传感器的应用，应用范围受到较大的限制。
[0004]而对于纳米填充物与超弹性材料结合的柔性弯曲传感器而言，纳米填充物与超弹性材料之间存在界面问题。在变形的过程中，纳米填充物在超弹性材料中的移动会导致微裂纹的产生，这些微裂纹在长期的变形与回复后将影响传感器的稳定性。因此，基于纳米填充物与超弹性材料的弯曲传感器，其长期稳定性是一个严重问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺点，本技术的目的是提供一种叉指电容、弯曲传感器，以提供一种柔性可拉伸并且长期使用下稳定性好的可穿戴式传感器。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种叉指电容，包括电极层，所述电极层包括第一电极和第二电极；
[0008]所述第一电极包括若干相互间隔设置的第一叉指部，相邻两所述第一叉指部之间预留有第一安装腔；所述第二电极包括若干相互间隔设置的第二叉指部，相邻两所述第二叉指部之间预留有第二安装腔；
[0009]所述第一叉指部伸入设置在所述第二安装腔内、所述第二叉指部伸入设置在所述第一安装腔内以呈互补式设置并形成所述电极层，且所述第一电极与所述第二电极之间预留有安装间隙，所述电极层的截面呈波浪形。
[0010]作为优选，所述第一电极、第二电极的截面呈波浪形，且所述第一电极、第二电极在互补式设置后的截面的波浪形相重叠。
[0011]作为优选，在所述电极层的两侧面上设置有薄膜塑料层。
[0012]作为优选，所述薄膜塑料层由Parylene C制成。
[0013]作为优选，在所述电极层的两侧面的外侧还设置有超弹性材料层。
[0014]作为优选，所述超弹性材料层由PDMS制成。
[0015]一种弯曲传感器，包括中性连接层，所述中性连接层包括相对平行设置的一组第一安装面，所述第一安装面上分别设置有以上所述的一种叉指电容。
[0016]作为优选，所述中性连接层还包括相对平行设置的一组第二安装面，所述第二安装面之间的垂线与所述第一安装面之间的垂线呈角度相交；
[0017]所述第二安装面上分别设置有所述叉指电容。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果包括有：
[0019]1.本方案中设计了一种基于波浪结构电极的弯曲传感器，其中波浪结构的电极作为叉指电容的电极，拉伸时，叉指电极之间的角度会发生改变，导致正负电极间的正对面积和距离发生变化，从而引起电容的变化。当位于中性连接层两侧的两个叉指电容出现变化时，说明弯曲的发生，其电容变化的差值即可用来定量描述弯曲的大小。
[0020]2.本方案中对应电极层设置有塑料薄膜层和超弹性材料层，将电极层设置在两层塑料薄膜层中间，可以有效保护第一电极、第二电极在拉伸的过程中不会被破坏；而将设置有塑料薄膜层的电极层设置在两层超弹性材料层中间，实现将超弹性材料层作为外封装层，用可拉伸的波浪结构电极代替了纳米填充物与超弹性材料的混合物，避免了传统技术上无法拉伸弯曲及使用稳定性降低的问题，同时实现了柔性可拉伸的可穿戴式传感器的制作。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术叉指电容的结构示意图。
[0023]图2为本技术弯曲传感器其一实例下的结构示意图。
[0024]图3为本技术弯曲传感器另一实例下的结构示意图。
[0025]图4为本技术叉指电容的制备流程示意图。
[0026]其中：
[0027]1‑
叉指电容，11
‑
电极层，111
‑
第一电极，1111
‑
第一叉指部，112
‑
第二电极，1121
‑
第二叉指部，113
‑
安装间隙，12
‑
塑料薄膜层，13
‑
超弹性材料层；
[0028]2‑
弯曲传感器，21
‑
中性连接层；
[0029]3‑
硅晶片，31
‑
二氧化硅层，32
‑
光刻胶。
具体实施方式
[0030]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。
[0032]实施例1
[0033]如图1
‑
4所示，本实施例中提供一种叉指电容1，主要包括电极层11、塑料薄膜层12和超弹性材料层13。
[0034]具体地，所述电极层11包括第一电极111和第二电极112。所述第一电极111包括若干相互间隔设置的第一叉指部1111，相邻两所述第一叉指部1111之间预留有第一安装腔；所述第二电极112包括若干相互间隔设置的第二叉指部1121，相邻两所述第二叉指部1121之间预留有第二安装腔；通过将所述第一叉指部1111伸入设置在所述第二安装腔内、将所述第二叉指部1121伸入设置在所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叉指电容，其特征在于，包括电极层，所述电极层包括第一电极和第二电极；所述第一电极包括若干相互间隔设置的第一叉指部，相邻两所述第一叉指部之间预留有第一安装腔；所述第二电极包括若干相互间隔设置的第二叉指部，相邻两所述第二叉指部之间预留有第二安装腔；所述第一叉指部伸入设置在所述第二安装腔内、所述第二叉指部伸入设置在所述第一安装腔内以呈互补式设置并形成所述电极层，且所述第一电极与所述第二电极之间预留有安装间隙，所述电极层的截面呈波浪形。2.根据权利要求1所述的一种叉指电容，其特征在于，所述第一电极、第二电极的截面呈波浪形，且所述第一电极、第二电极在互补式设置后的截面的波浪形相重叠。3.根据权利要求1或2所述的一种叉指电容，其特征在于，在所述电极层的两侧面上设置有薄膜塑料层。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：于宏宇，于思琪，
申请(专利权)人：广州市香港科大霍英东研究院，
类型：新型
国别省市：