本发明专利技术提供一种双电层电容式薄膜传感器，包括至少一柔性的双面导电感应膜，双面导电感应膜包括塑料薄膜基材及分别设置在塑料薄膜基材两个表面上的第一导电层及第二导电层，第一导电层及第二导电层分别构成第一感应面及第二感应面；当双面导电感应膜的两面同时被包含电解质的液体浸润并连结在一起时，双面导电感应膜便与液体一起构成一个双电层电容，双电层电容的大小与第一感应面及第二感应面被液体浸润及连结的面积成正比，由此可提供一个与之相关的可量化的潮湿状态信息。本发明专利技术还提供一种包括双电层电容式薄膜传感器的智能纸尿裤、一种包括智能纸尿裤的潮湿状态监测装置及一种双电层电容式薄膜传感器的制作方法。一种双电层电容式薄膜传感器的制作方法。一种双电层电容式薄膜传感器的制作方法。
【技术实现步骤摘要】
一种双电层电容式薄膜传感器及相关制品、装置与方法
[0001]本专利技术涉及一种传感器，特别是一种双电层电容式薄膜传感器及其制作方法，以及包括该传感器的智能纸尿裤及潮湿状态监测装置。
技术介绍
[0002]一次性吸收用品包括纸尿裤、纸尿片、学步裤、尿垫、卫生巾等吸收性卫生制品，一次性吸收用品都存在适时更换的问题，如果更换过于频密，其不但麻烦而且浪费；如果换得太迟，又容易造成泄漏，并且排泄物长时间刺激皮肤会容易造成尿布疹等皮肤疾患，因此一种能实时检测吸收用品潮湿状态并根据潮湿程度提供相关信息的传感器对一次性吸收用品的科学使用及更换都具有很大的意义。
[0003]在现有技术方面，中国专利公布号CN 114324502 B公开了一种电容式传感膜及相关的智能纸尿裤与检测系统装置，其电容式传感膜（一种薄膜传感器）包括金属薄膜电极、柔性基材及防水保护层，金属薄膜电极沉积在柔性基材上，而防水保护层覆盖在金属薄膜电极之上对金属薄膜电极实施保护；当传感膜被包含电解质的液体浸润时，在金属薄膜电极与液体之间产生的双电层电容小于在金属薄膜电极与液体之间产生的电解电容，由此可削弱双电层电容的干扰并实现基于电解电容的湿润检测功能。
[0004]即是说上述现有技术是通过压抑双电层电容而实现基于电解电容的潮湿检测的，它可实现量化的潮湿检测，但同时也存在着一些技术上的不足，例如电解电容比较容易受人体电容干扰，金属薄膜电极沿传感器宽度方向排列令感应膜宽度无法进一步收窄；同时由于金属薄膜电极有特定图案形状，电极之间也有间距，无法根据检测对象的需要对感应膜作任意的剪裁，否则就会破坏感应膜的电极结构而无法正常工作。除此之外，金属薄膜电极图案及间隙也会带来额外的生产成本。上述现有技术上的不足，需要有新的技术方案去解决。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种可根据检测对象的需要进行任意尺寸的剪裁而不会破坏其结构及影响其正常工作的薄膜传感器，该传感器能有效抑制电解电容的产生及人体电容的耦合干扰，同时无需设置特定形状图案的电极及间隙，并可将传感器的整体尺寸缩小一半以上。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种主要用于潮湿检测的双电层电容式薄膜传感器，包括至少一可按需剪裁成任意形状的柔性的双面导电感应膜，双面导电感应膜包括防水绝缘的塑料薄膜基材及分别设置在塑料薄膜基材两个表面上的第一导电层及第二导电层，第一导电层及第二导电层分别构成第一感应面及第二感应面；当双面导电感应膜的两面同时被包含电解质的液体浸润并连结在一起时，双面导电感应膜便与液体一起构成一个双电层电容，双电层电容的大小与第一感应面及第二感应面被液体浸润及连结的面积成正比，由此提供一个与之相关的可量化的潮湿状态信息，同时还可防止单面潮湿产生信
号干扰。
[0007]其中，第一感应面、塑料薄膜基材及第二感应面的大小形状一致并在厚度方向上重叠排列，用于防止被液体浸润时于所述第一感应面与第二感应面之间产生电解电容干扰；抑制人体靠近或接触时于所述第一感应面与所述第二感应面之间产生电容耦合干扰；减小传感器的整体尺寸，相对于感应面在宽度方向上并列设置方式减小超过一半；方便剪裁，任何形状的剪裁均不会破坏第一感应面、塑料薄膜基材及第二感应面在大小形状上的一致性及重叠排列的关系。
[0008]其中，双面导电感应膜包括双面金属镀膜，双面金属镀膜包括双面镀铝膜，第一导电层包括第一金属镀层，第二导电层包括第二金属镀层，金属镀层的厚度通常在10纳米至200纳米之间；及塑料薄膜基材包括聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或聚酰亚胺薄膜，塑料薄膜基材的厚度通常在1微米至200微米之间。
[0009]其中，传感器的信号输出范围或量程与双面导电感应膜的有效总面积相关而与其形状无关，用于为薄膜传感器提供一个抗损伤能力，即使局部发生破损也能正常工作；及双面导电感应膜还构成一个平行板电容，平行板电容的大小与双面导电感应膜的面积成正比，与塑料薄膜基材的厚度成反比，与双面导电感应膜的形状无关，通过对平行板电容的检测可获知双面导电感应膜的总有效面积并确定薄膜传感器的信号输出范围或量程。
[0010]其中，双面导电感应膜以窄幅卷材形式出现，其宽度通常不大于3厘米，长度通常不短于300米，并收卷于圆形筒芯上或载带卷盘上。
[0011]本专利技术还提供一种智能纸尿裤，包括双电层电容式薄膜传感器及一次性吸收用品，一次性吸收用品包括面层、吸收层及底膜，薄膜传感器设置在面层与底膜之间，其中第一感应面朝向面层，第二感应面朝向底膜，通过第一感应面与第二感应面之间的双电层电容检测可实现一次性吸收用品的潮湿状态检测。
[0012]其中，面层包括疏松透气的无纺布，可通过第一检测电极扎穿无纺布并与第一感应面接触实现第一感应面的信号输出；及在第二感应面与底膜之间包括一缝隙，可从该缝隙插入第二检测电极与第二感应面接触实现第二感应面的信号输出；及薄膜传感器包括长条形结构，宽度范围通常在1至100毫米之间，长度与一次性吸收用品一致，具有轴对称性及中心对称性，将头尾翻转或上下翻转使用对性能无影响，可为智能纸尿裤生产提供便利。
[0013]本专利技术还提供一种潮湿状态监测装置，包括智能纸尿裤及一检测装置，检测装置包括第一检测电极及第二检测电极，并分别与第一感应面及第二感应面电连接，检测装置通过薄膜传感器实现智能纸尿裤的潮湿状态监测功能。
[0014]其中，包括无线发射装置，用于将检测到的潮湿状态信息以无线方式向外发送；及包括无线接收装置，用于接收所述潮湿状态信息，并实现无线状态监测及状态显示功能。
[0015]本专利技术还提供一种双电层电容式薄膜传感器的制作方法，包括如下步骤：采用聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或聚酰亚胺薄膜中的任一种塑料薄膜为
基材，该基材以宽幅卷材的形式出现，宽度通常不少于0.3米，长度通常不少于300米；采用铝、铜、金、银、锌或铬中的任一种金属为待蒸镀金属材料；通过真空蒸镀技术在基材的其中一面蒸镀上金属材料作为第一金属镀层，由此生成单面金属镀膜，然后再收卷成为宽幅单面金属镀膜卷材；通过真空蒸镀技术在单面金属镀膜未镀膜的一面蒸镀上金属材料作为第二金属镀层，由此生成双面金属镀膜，然后再收卷成为宽幅双面金属镀膜卷材；对宽幅双面金属镀膜卷材进行分切及收卷，生成若干卷窄幅双面金属镀膜卷材，其宽度通常不大于3厘米，长度通常不少于300米；其中金属镀层的厚度通常在10至200纳米之间，基材的厚度通常在1至200微米之间，基材的两个表面为金属材料完全覆盖，第一金属镀层、基材及第二金属镀层的大小形状一致并在厚度方向上重叠排列。
[0016]本专利技术的有益效果在于，通过在柔性的塑料薄膜基材的两个表面各设置一个导电层的方式构成一个双电层电容式薄膜传感器，并令其第一感应面、塑料薄膜基材及第二感应面的大小形状一致及在厚度方向上重叠排列，这样在第一、第二感应面之间就不会产生电解电容干扰了，同时还可消除靠近或接触传感器的人体电容的耦合干扰，并将传感器的整体尺寸缩减超过一半。此外本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双电层电容式薄膜传感器，其特征在于，包括至少一柔性的双面导电感应膜，所述双面导电感应膜包括防水绝缘的塑料薄膜基材及分别设置在所述塑料薄膜基材两个表面上的第一导电层及第二导电层，所述第一导电层及第二导电层分别构成第一感应面及第二感应面；当所述双面导电感应膜的两面同时被包含电解质的液体浸润并连结在一起时，所述双面导电感应膜便与所述液体一起构成一个双电层电容，所述双电层电容的大小与所述第一感应面及第二感应面被所述液体浸润及连结的面积成正比，由此可提供一个与之相关的可量化的潮湿状态信息，同时还可防止单面潮湿产生信号干扰。2.如权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述第一感应面、塑料薄膜基材及第二感应面的大小形状一致并在厚度方向上重叠排列，用于防止被液体浸润时于所述第一感应面与第二感应面之间产生电解电容干扰；及抑制人体靠近或接触时于所述第一感应面与所述第二感应面之间产生电容耦合干扰；及减小传感器的整体尺寸，相对于感应面在宽度方向上并列设置方式减小超过一半；及方便剪裁，任何形状的剪裁均不会破坏所述第一感应面、塑料薄膜基材及第二感应面在大小形状上的一致性及重叠排列关系。3.如权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述双面导电感应膜包括双面金属镀膜，所述第一导电层包括第一金属镀层，所述第二导电层包括第二金属镀层，所述金属镀层的厚度在10纳米至200纳米之间；及所述塑料薄膜基材包括聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或聚酰亚胺薄膜，所述塑料薄膜基材的厚度在1微米至200微米之间。4.如权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，其信号输出范围或量程与所述双面导电感应膜的有效总面积相关而与其形状无关，用于为所述薄膜传感器提供一个抗损伤能力，即使局部发生破损也能正常工作；及所述双面导电感应膜还构成一个平行板电容，所述平行板电容的大小与所述双面导电感应膜的面积成正比，与所述塑料薄膜基材的厚度成反比，与所述双面导电感应膜的形状无关，通过对所述平行板电容的检测可获知所述双面导电感应膜的总有效面积并确定所述薄膜传感器的信号输出范围或量程。5.如权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述双面导电感应膜以窄幅卷材的形式出现，其宽度不大于3厘米，长度不小于300米，并收卷于圆形筒芯上或载带卷盘上。6.一种智能纸尿裤，其特征在于，包括如权利要求1所述双电层电容式薄膜传感器及一次性吸收用品，所述一次性吸收用品包括面层、吸收层及底...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄新凯，徐菲，陈阵，
申请(专利权)人：深圳一代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。