高稳定性的柔性电容式压力传感器、其延时标定方法及压力检测方法技术

本发明专利技术选择发泡硅橡胶作为柔性电容式压力传感器中的柔性介电层材料，得到高稳定性的压力传感器。进一步地，通过柔性介电层的厚度以及发泡硅橡胶的硬度选择兼顾传感器的高检测灵敏度与高量程。更进一步地、将发泡硅橡胶中的闭孔结构开孔化提高传感器的检测灵敏度，并且当发泡硅橡胶中部分闭孔结构开孔化不仅提高传感器的检测灵敏度，而且兼顾高检测量程。再进一步地，通过设计发泡硅橡胶中的泡孔呈单层排布提高可控性。考虑到柔性介电层蠕变中随时间变化的可逆形变部分导致传感器压力检测值不稳定，本发明专利技术引入时间参数，提供延时标定方法，并且在实际压力检测中引入时间参数进行动态压力检测，能够进一步提高传感器的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
高稳定性的柔性电容式压力传感器、其延时标定方法及压力检测方法


[0001]本专利技术属于柔性技术与压力传感
，特别涉及高稳定性的柔性电容式压力传感器、其延时标定方法及压力检测方法。

技术介绍

[0002]近年来随着柔性电子技术的发展，柔性体的压力分布检测成为各国研究热点之一，目前各种类型的柔性压力传感器被开发出来，例如电容式、压阻式、压电式等,其原理是在压力作用下导电材料或者导电结构的电阻、电容或电流等电学参数发生变化，通过这些电学参数的变化检测压力的大小。检测稳定性是衡量柔性压力传感器的关键性能，具有高稳定性的柔性压力传感器在柔性电子技术中具有广阔的应用前景，例如可应用于智能服装、智能家居、智能机器人、生物仿真等领域。
[0003]柔性电容式压力传感器是一种常用的柔性压力传感器，包括柔性顶电极、柔性底电极以及位于二者之间具有导电绝缘性的柔性介电材料，具有结构简单、功耗低以及稳定性良好等显著优势。目前市场上已经实现高精度压力监测商业化的公司中，加拿大Xsensor和德国NOVEL两家公司采用电容式方案。Xsensor公司的LX系列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高稳定性的柔性电容式压力传感器，包括第一柔性导电层、第二柔性导电层，以及夹在第一柔性导电层与第二柔性导电层之间的柔性介电层；其特征是：柔性介电层材料是发泡硅橡胶。2.如权利要求1所述的柔性电容式压力传感器，其特征是：发泡硅橡胶是聚二甲基硅氧烷聚合物。3.如权利要求1所述的柔性电容式压力传感器，其特征是：发泡硅橡胶的邵氏硬度为10
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40shoreA；柔性电介质层的厚度为0.6mm
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2.0mm。4.如权利要求1所述的柔性电容式压力传感器，其特征是：将发泡硅橡胶中的闭孔结构开孔化，使闭孔结构变为开孔结构；作为优选，开孔化后发泡硅橡胶在25％压缩形变条件下的应力为30
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62kPa。5.如权利要求4所述的柔性电容式压力传感器，其特征是：将发泡硅橡胶中的部分闭孔结构开孔化，使发泡硅橡胶中不仅存在开孔结构，而且存在闭孔结构。6.如权利要求4或5所述的柔性电容式压力传感器，其特征是：采用切割工艺实现开孔化；作为优选，沿垂直于柔性介电层厚度的方向对柔性介电层进行切割；作为优选，通过调整切割线至柔性介电层上表面或下表面的距离调整开孔化程度。7.如权利要求4或5所述的柔性电容式压力传感器，其特征是：采用激光打孔工艺实现开孔化；作为优选，通过控制激光的波长、脉冲宽度、光束发散角、聚焦状态中的一种或者几种控制开孔化程度；作为优选，采用光束照射发泡硅橡胶，使其中闭孔结构可被定位，针对需要开孔化的闭孔结构进行激光打孔。8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的柔性电容式压力传感器，其特征是：所述柔性电介质层内部的泡孔呈单层排布；作为优选，柔性介电层的厚度控制在0.6mm
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1.5mm，进一步优选为0.8mm
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1.2mm；作为优选，所述柔性电介质层的上表面至泡孔的距离为0.01mm
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0.2mm；作为优选，所述柔性电介质层的下表面至每个泡孔的距离为0.01mm
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0.2mm；作为优选，沿着柔性介电层的厚度方向，每个泡孔尺寸为0.4
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1.0mm，更优选为0.5
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0.8mm；作为优选，沿着垂直柔性介电层厚度的方向，每个泡孔尺寸为0.2
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1.0mm，更优选为0.4
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0.8mm。9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的柔性电容式压力传感器的延时标定方法，其特征是：包括如下步骤：对柔性电容式压力传感器施加压力，压力值分别为标定的基准压力值，记作P1、P2……
P
K
，K是大于或者等于1的整数，并且在各...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志敏，孙丹丹，刘宜伟，胡超，秦琴，周酉林，李金财，
申请(专利权)人：中科韧和科技山东有限公司，
类型：发明
国别省市：