System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一体成型压阻式柔性传感器制造技术_技高网
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一体成型压阻式柔性传感器制造技术

技术编号:40508652 阅读:10 留言:0更新日期:2024-03-01 13:23
本申请关于一种一体成型压阻式柔性传感器,涉及纺织领域。该一体成型压阻式柔性传感器仅通过全幅衬纬双针床经编机即可制备而成,编链电极层与衬纬电极层采用织入法分别固定在第一基底层和第二基底层上,并在第二基底层设计衬纬电极固定层对衬纬电极层进行加强固定,即实现了传感器电极与介电层的一体成型,又简化且缩短了压阻式柔性传感器的制作方式与工艺流程。另外,由第一表层、第二表层和压阻层构成的三明治织物采用的是经编间隔织物,相比于纬编而言,经编间隔织物的支撑性好、结构更稳定,用导电纱线织成的导电织物代替以往压阻式柔性传感器的电极层,简化了电极层复杂的制作流程,适用于床垫、坐垫等大面积有压力变化的场景中。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及纺织,特别涉及一种一体成型压阻式柔性传感器


技术介绍

1、压阻式柔性传感器大致可分为两种:第一种是采用多层材料复合封装的形式,一般包含上下封装层、上下电极层、介质/电层或者压阻层构成,这种多层复合封装形式的压阻式柔性传感器还包含采用在上下封装层增加微结构(凸台结构、锥形结构,金字塔结构,半球形结构、微纳结构等)形式的压阻式柔性传感器;第二种是在一片基底上依次添加并复合多层不同的材料而形成的压阻式柔性传感器,一般包含柔性基底层、电极层、敏感层/压阻层、保护层/封装层。

2、相关技术中,压阻式柔性传感器常用的柔性基底材料与封装层材料类似,多采用聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、聚氯乙烯(pvc)、tup薄膜、热塑性聚氨酯弹性体(tpe)、硅橡胶等等;电极层多采用碳纳米管(cnts)、石墨烯(gr)、炭黑以及金、银、铜等金属制作而成的金属片、金属纳米片、叉指电极等等;介质/电层或者压阻层多采用ecoflex、三聚氰胺海绵,导电硅胶海绵等等;常用的导线引脚多为fpc连接件、导电银浆、铜箔等;而各层之间的复合方式也不尽相同,如封装层与电极层多采用涂敷、封装、粘贴、打印印刷、沉积、浇筑、浸涂、旋涂、涂抹等方式连接;电极层与导线引脚多采用导电银浆等方式连接。

3、然而,相关技术中的压阻式柔性传感器存在以下缺陷:选用的原材料复杂多样,且一般要先通过繁冗复杂的步骤制造各个层级,再通过多种方式使各层级之间复合在一起,最后进行封装并引出导线引脚,如此复杂的制备工艺、简单的封装方法,导致压阻式柔性传感器制作成本高以及耐久性差,从而在工业生产与实际应用中存在困难。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种一体成型压阻式柔性传感器,以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的,本申请采用的技术方案为:

3、第一方面,本申请提供了一种一体成型压阻式柔性传感器,包括:

4、第一表层,其包括相互交织的第一基底层和编链电极层;

5、第二表层,其与所述第一表层相互平行,其包括相互交织的第二基底层和衬纬电极层;以及

6、压阻层,其位于所述第一表层与所述第二表层之间,用于将所述第一表层与所述第二表层相连;

7、其中,所述第一基底层和所述第二基底层都由满穿的经平组织构成;所述编链电极层由5穿5空的编链组织、或编链组织与缺垫组织的组合、或编链组织与衬纬组织的组合构成;所述衬纬电极层由10穿10空的全幅衬纬组织构成;所述压阻层由满穿的1-0-0-1//组织、或5空5穿的(1-0-2-3/4-5-3-2)*5/(1-0-0-1)*10//组织构成;所述编链电极层和所述衬纬电极层都采用导电纱线进行编织。

8、在一种可能的实现方式中,所述第二表层还包括:

9、衬纬电极固定层,其用于固定所述衬纬电极层,其由5空5穿的编链组织构成;其中,所述衬纬电极固定层的5空5穿的编链组织与所述编链电极层的5穿5空的编链组织相互补。

10、在一种可能的实现方式中,所述编链电极层和所述衬纬电极层都分别具有上机时预留出来的导电纱线作为导线引脚。

11、在一种可能的实现方式中,所述编链电极层和所述衬纬电极层都采用70-150d的导电纱线进行编织。

12、在一种可能的实现方式中,所述第一基底层和所述第二基底层都采用70-150d的涤纶纱线进行编织。

13、在一种可能的实现方式中,所述压阻层采用30-50d的锦纶或涤纶单丝进行编织。

14、在一种可能的实现方式中,所述衬纬电极固定层采用70-150d的涤纶纱线进行编织。

15、在一种可能的实现方式中,所述导电纱线采用的材料至少包括金、银、铜、不锈钢、石墨烯中的一种或多种。

16、在一种可能的实现方式中,所述一体成型压阻式柔性传感器的厚度为2-7mm。

17、第二方面,本申请提供了一种根据如上所述的一体成型压阻式柔性传感器在床垫领域或坐垫领域中的应用。

18、本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

19、1、该一体成型压阻式柔性传感器仅通过全幅衬纬双针床经编机即可制备而成,编链电极层与衬纬电极层采用织入法分别固定在第一基底层和第二基底层上,并在第二基底层设计衬纬电极固定层对衬纬电极层进行加强固定,即实现了传感器电极与介电层的一体成型,又简化且缩短了压阻式柔性传感器的制作方式与工艺流程。

20、2、该一体成型压阻式柔性传感器中由第一表层、第二表层和压阻层构成的三明治织物采用的是经编间隔织物,相比于纬编而言,经编间隔织物的支撑性好、结构更稳定,用导电纱线织成的导电织物代替以往压阻式柔性传感器的电极层,简化了电极层复杂的制作流程。

21、3、该一体成型压阻式柔性传感器在上机织造与下机时预留出合适长度的导电纱线,解决了涂覆或黏覆的方式中导电引脚与传感器连接不牢固易掉的问题,可提高压阻式柔性传感器的耐久性。

22、4、该一体成型压阻式柔性传感器在工作时,无压力状态下的编链电极层与衬纬电极层无接触,整体电路处于断路状态,此状态下无能源消耗和热量产生,达到节能、延长压阻式柔性传感器的使用寿命的效果,并且该一体成型压阻式柔性传感器可进行大幅织造,运用于床垫、坐垫等大面积有压力变化的场景中。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述第二表层还包括:

3.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述编链电极层和所述衬纬电极层都分别具有上机时预留出来的导电纱线作为导线引脚。

4.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述编链电极层和所述衬纬电极层都采用70-150D的导电纱线进行编织。

5.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述第一基底层和所述第二基底层都采用70-150D的涤纶纱线进行编织。

6.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述压阻层采用30-50D的锦纶或涤纶单丝进行编织。

7.根据权利要求2所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述衬纬电极固定层采用70-150D的涤纶纱线进行编织。

8.根据权利要求1至7任一所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述导电纱线采用的材料至少包括金、银、铜、不锈钢、石墨烯中的一种或多种。

9.根据权利要求1至7任一所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述一体成型压阻式柔性传感器的厚度为2-7mm。

10.一种根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器在床垫领域或坐垫领域中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述第二表层还包括:

3.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述编链电极层和所述衬纬电极层都分别具有上机时预留出来的导电纱线作为导线引脚。

4.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述编链电极层和所述衬纬电极层都采用70-150d的导电纱线进行编织。

5.根据权利要求1所述的一体成型压阻式柔性传感器,其特征在于,所述第一基底层和所述第二基底层都采用70-150d的涤纶纱线进行编织。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:张燕婷张爱军周静林夏风林
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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