一种高宽容度柔性薄膜压力传感器及其制作工艺制造技术

本发明专利技术属于压力传感器技术领域，公开了一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，包括上电极，和下电极，所述下电极位于上电极的下方，且下电极与上电极之间设置有压感油墨层，所述下电极位于上电极之间靠近压感油墨层的一侧安装有弹性调节结构，还公开了一种高宽容度柔性薄膜压力传感器制作工艺，本发明专利技术可以实现在不同压强作用下电阻发生变化，通过碳黑，碳纳米管，石墨烯不同形态的碳材料构建立体到点网络，真正做到点、线、面结合优化，通过调节碳材料含量可以调节电阻值，调节树脂种类以及含量和固化剂用量可以调节压感范围，可以适用于较大的动态范围，可以检测较小的压力变化，可以适应不同应用场景。同应用场景。同应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种高宽容度柔性薄膜压力传感器及其制作工艺


[0001]本专利技术属于压力传感器
，具体涉及一种高宽容度柔性薄膜压力传感器及其制作工艺。

技术介绍

[0002]压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器，压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
[0003]目前比较成熟的压力传感器大部分是基于硬质基材制作的，在很多柔性应用场景非常局限，现有柔性薄膜压力传感器由于要兼顾柔性和灵敏度，无法适用较大的动态范围，并且无法检测较小的压力变化，无法适应不同应用场景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高宽容度柔性薄膜压力传感器及其制作工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，包括上电极，和下电极，所述下电极位于上电极的下方，且下电极与上电极之间设置有压感油墨层，所述下电极位于上电极之间靠近压感油墨层的一侧安装有弹性调节结构，所述弹性调节结构的两端分别与下电极与上电极接触。
[0006]优选的，所述上电极包括第一绝缘层和第一电极镂空区，所述第一绝缘层位于第一电极镂空区的一侧。
[0007]优选的，所述下电极包括子传感器、第二绝缘层和第二电极镂空区，所述第二绝缘层位于子传感器和第二电极镂空区之间。
[0008]优选的，所述子传感器包括子传感器C、子传感器A、子传感器D和子传感器B，所述子传感器D位于子传感器B的下方，所述子传感器C位于子传感器A的下方。
[0009]优选的，所述子传感器A的最小启动压强：1
‑
5Pa，饱和压强：1000Pa，电阻范围：10^5
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10^6欧。
[0010]优选的，所述子传感器B的最小启动压强：100
‑
300Pa，饱和压强：10^5Pa，电阻范围：10^4
‑
10^5欧。
[0011]优选的，所述子传感器C的最小启动压强：1000
‑
3000Pa，饱和压强：10^6Pa，电阻范围：10^3
‑
10^4欧。
[0012]优选的，所述子传感器D的最小启动压强：1
‑
2*10^4Pa，饱和压强：10^6Pa，电阻范围：10^2
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10^3欧。
[0013]优选的，所述子传感器C、子传感器A、子传感器D和子传感器B并联。
[0014]一种高宽容度柔性薄膜压力传感器制作工艺，包括：
[0015]S1：将碳黑5
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10份、碳纳米管2
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5份、石墨烯3
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8份、聚氨酯树脂20
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50份、封闭异氰酸酯固化剂10
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20份、纳米氧化硅2
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8份、凹凸棒土3
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8份、分散剂10
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25份、流平剂2份、消泡剂1份和DBE溶剂50
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80份以一定比例混合，形成压感油墨；
[0016]S2：将集成电路印刷至上电极和下电极上；
[0017]S3：将第一绝缘层和第二绝缘层分别安装至上电极和下电极上；
[0018]S4：将弹性调节结构安装于上电极和下电极之间；
[0019]S5：将压感油墨印刷至上电极和下电极之间。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术可以实现在不同压强作用下电阻发生变化，通过碳黑，碳纳米管，石墨烯不同形态的碳材料构建立体到点网络，真正做到点、线、面结合优化，通过调节碳材料含量可以调节电阻值，调节树脂种类以及含量和固化剂用量可以调节压感范围，不仅可以用于硬性使用场景，也可以用于柔性应用场景，可以适用于较大的动态范围，可以检测较小的压力变化，可以适应不同应用场景。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术上电极的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术下电极的结构示意图；
[0025]图4为本专利技术弹性调节结构的结构示意图之一；
[0026]图5为本专利技术弹性调节结构的结构示意图之二；
[0027]图6为本专利技术实施例三的流程图；
[0028]图中：1、上电极；2、压感油墨层；3、弹性调节结构；4、下电极；5、压力传感器主体；11、第一绝缘层；12、第一电极镂空区；31、弹簧；32、第一连接片；33、弹簧片；34、第二连接片；41、子传感器C；42、子传感器A；43、子传感器D；44、子传感器B；45、第二绝缘层；46、第二电极镂空区；47、子传感器。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]请参阅图1
‑
图6所示，本专利技术提供如下技术方案：
[0031]实施例一：一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，包括上电极1，和下电极4，下电极4位于上电极1的下方，且下电极4与上电极1之间设置有压感油墨层2，下电极4位于上电极1之间靠近压感油墨层2的一侧安装有弹性调节结构3，弹性调节结构3的两端分别与下电极4与上电极1接触，通过压感油墨层2配合，可以实现高宽容度，可以适应各种应用场景。
[0032]弹性调节结构3包括弹簧31，弹簧31的两端均安装有第一连接片32，通过两个第一连接片32分别与下电极4与上电极1接触，让装置可以依据不同膜厚和硬度调节不同的密
度，既可以适用于超薄柔软的结构，也能够兼容传统偏硬偏厚的结构。
[0033]进一步的，上电极1包括第一绝缘层11和第一电极镂空区12，第一绝缘层11位于第一电极镂空区12的一侧。
[0034]进一步的，下电极4包括子传感器47、第二绝缘层45和第二电极镂空区46，第二绝缘层45位于子传感器47和第二电极镂空区46之间。
[0035]进一步的，子传感器47包括子传感器C41、子传感器A42、子传感器D43和子传感器B44，子传感器D43位于子传感器B44的下方，子传感器C41位于子传感器A42的下方。
[0036]进一步的，子传感器A42的最小启动压强：1
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5Pa，饱和压强：1000Pa，电阻范围：10^5
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10^6欧，子传感器B44的最小启动压强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，其特征在于：包括上电极(1)，和下电极(4)，所述下电极(4)位于上电极(1)的下方，且下电极(4)与上电极(1)之间设置有压感油墨层(2)，所述下电极(4)位于上电极(1)之间靠近压感油墨层(2)的一侧安装有弹性调节结构(3)，所述弹性调节结构(3)的两端分别与下电极(4)与上电极(1)接触。2.根据权利要求1所述的一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，其特征在于：所述上电极(1)包括第一绝缘层(11)和第一电极镂空区(12)，所述第一绝缘层(11)位于第一电极镂空区(12)的一侧。3.根据权利要求2所述的一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，其特征在于：所述下电极(4)包括子传感器(47)、第二绝缘层(45)和第二电极镂空区(46)，所述第二绝缘层(45)位于子传感器(47)和第二电极镂空区(46)之间。4.根据权利要求3所述的一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，其特征在于：所述子传感器(47)包括子传感器C(41)、子传感器A(42)、子传感器D(43)和子传感器B(44)，所述子传感器D(43)位于子传感器B(44)的下方，所述子传感器C(41)位于子传感器A(42)的下方。5.根据权利要求4所述的一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，其特征在于：所述子传感器A(42)的最小启动压强：1
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5Pa，饱和压强：1000Pa，电阻范围：10^5
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10^6欧。6.根据权利要求5所述的一种高宽容度柔性薄膜压力传感器，其特征在于：所述子传感器B(44)的最小启动压强：100
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300Pa，饱和压强：10^5Pa，电阻范围：10^4
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【专利技术属性】
技术研发人员：邓远鹏，蒋宁，
申请(专利权)人：济南优咪网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：