一種柔性傳感器及壓力測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種柔性傳感器及一種壓力測試裝置，其中所述柔性傳感器,包括：彈性體、導(dǎo)電層，以及導(dǎo)電線；所述彈性體在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變；所述導(dǎo)電層附著在所述彈性體上，并跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生形變；所述導(dǎo)電線與所述導(dǎo)電層電連接，用于采集所述導(dǎo)電層跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生的電阻值的改變。由此可見，本實(shí)用新型的柔性傳感器的結(jié)構(gòu)非常簡單。
【專利說明】一種柔性傳感器及壓力測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及壓力測量領(lǐng)域和電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種柔性傳感器及壓力測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]物體受壓力產(chǎn)生形變的測量在許多行業(yè)的研究和發(fā)展中有著極其重要的作用。在壓力測試領(lǐng)域，柔性傳感器的應(yīng)用較為廣泛。目前，已有的柔性壓力傳感器結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決以上問題，本實(shí)用新型提供了一種柔性傳感器及壓力測試裝置，其結(jié)構(gòu)簡單。
[0004]本實(shí)用新型提供一種柔性傳感器，其可包括:彈性體、導(dǎo)電層，以及導(dǎo)電線；
[0005]所述彈性體在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變；
[0006]所述導(dǎo)電層附著在所述彈性體上，并跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生形變；
[0007]所述導(dǎo)電線與所述導(dǎo)電層電連接，用于采集所述導(dǎo)電層跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生的電阻值的改變。
[0008]在一種實(shí)施方式中，所述彈性體為實(shí)心彈性體，所述導(dǎo)電層附著在所述實(shí)心彈性體的外表面的全部或部分區(qū)域。
[0009]在另一種實(shí)施方式中，所述彈性體為中空的彈性體，所述導(dǎo)電層附著在所述中空的彈性體的內(nèi)表面的全部或部分區(qū)域；
[0010]在另一種實(shí)施方式中，所述彈性體為中空的彈性體，所述導(dǎo)電層附著在所述中空的彈性體的外表面的全部或部分區(qū)域。
[0011]在一種實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電層通過附著物固定在所述彈性體上；
[0012]在另一種實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電層涂覆在所述彈性體上。
[0013]具體實(shí)現(xiàn)中，所述附著物包括:導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電涂層、導(dǎo)電織物。
[0014]具體實(shí)現(xiàn)中，所述彈性體為圓柱體、圓錐體、正方體以及其他不規(guī)則形體中任一種。
[0015]具體實(shí)現(xiàn)中，所述導(dǎo)電線包括:金屬導(dǎo)電線、涂覆有導(dǎo)電層的聚合物導(dǎo)電線或碳基導(dǎo)電纖維中任一種。
[0016]本實(shí)用新型還提供一種壓力測試裝置，其可包括:至少一個(gè)柔性傳感器以及處理
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心片；
[0017]所述柔性傳感器為本發(fā)明前述所述的柔性傳感器；
[0018]所述處理芯片與所述柔性傳感器的導(dǎo)電線相連，用于根據(jù)所述導(dǎo)電線采集的所述導(dǎo)電層的電阻值的改變以及預(yù)先存儲(chǔ)的換算規(guī)則計(jì)算得到位移或壓力大小值。
[0019]在一種實(shí)施方式中，所述柔性傳感器的個(gè)數(shù)大于或等于兩個(gè)，各柔性傳感器組成傳感器陣列。
[0020]在一種實(shí)施方式中，所述壓力測試裝置還包括:顯示器，與所述處理芯片相連，用于輸出所述處理芯片計(jì)算得到的位移或壓力大小值。
[0021]本實(shí)用新型，通過彈性體、導(dǎo)電層以及導(dǎo)電線組成柔性傳感器，其中，所述彈性體在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變；所述導(dǎo)電層附著在所述彈性體上，并跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生形變；所述導(dǎo)電線與所述導(dǎo)電層電連接，用于采集所述導(dǎo)電層跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生的電阻值的改變。由此可見，本實(shí)用新型的柔性傳感器的結(jié)構(gòu)非常簡單。而在此基礎(chǔ)上形成的壓力測試裝置，結(jié)構(gòu)也相應(yīng)變得非常簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本實(shí)用新型的柔性傳感器的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型的柔性傳感器的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0025]圖3是圖2的一剖面示意圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型的柔性傳感器構(gòu)成的陣列的一實(shí)施例的排布示意圖。
[0027]圖5是本實(shí)用新型的壓力測試裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]本實(shí)用新型公開了一種柔性傳感器，其可包括彈性體、導(dǎo)電層，以及導(dǎo)電線；所述彈性體在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變；所述導(dǎo)電層附著在所述彈性體上，并跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生形變；所述導(dǎo)電線與所述導(dǎo)電層電連接，用于采集所述導(dǎo)電層跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生的電阻值的改變。由該技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型通過彈性體的形變帶動(dòng)附著在彈性體上的導(dǎo)電層的形變，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)電線采集的電阻值發(fā)生變化，由此通過電阻值的變化能得到作用在彈性體上的外力的大小或位移，由此，本實(shí)用新型通過非常簡單的結(jié)構(gòu)便可實(shí)現(xiàn)柔性傳感器對(duì)壓力或位移的監(jiān)測。
[0030]圖1是本實(shí)用新型的柔性傳感器的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。如圖1所示，在一些實(shí)施例中，本實(shí)用新型的柔性傳感器包括彈性體11、導(dǎo)電層12以及導(dǎo)電線13，其中，所述彈性體11為實(shí)心彈性體，具體實(shí)現(xiàn)中，彈性體11整體形狀可為圓柱體、圓錐體、正方體以及其他不規(guī)則形體中任一種，圖1中以彈性體11為圓柱體示例。具體實(shí)現(xiàn)中，彈性體11的材料包括:天然橡膠、合成橡膠、熱塑性彈性體、硅橡膠、氟橡膠以及苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或聚異丁烯等聚合物中任一種。所述導(dǎo)電層12附著在所述實(shí)心彈性體11的外表面上，具體實(shí)現(xiàn)中，導(dǎo)電層12可附著在實(shí)心彈性體11的外表面的全部或部分區(qū)域，圖1中以導(dǎo)電層12附著在實(shí)心彈性體11的柱身所在的表面上為示例。具體實(shí)現(xiàn)中，導(dǎo)電層12可通過其他的附著物(比如，導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電涂層、導(dǎo)電織物等)固定在所述彈性體11上，或者，導(dǎo)電層12也可直接通過涂覆的方式附著在所述彈性體11上。具體實(shí)現(xiàn)中，彈性體11可在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變，而所述導(dǎo)電層12可跟隨所述彈性體11的形變而發(fā)生形變。所述導(dǎo)電線13與所述導(dǎo)電層12電連接，用于采集所述導(dǎo)電層12跟隨所述彈性體11的形變而發(fā)生的電阻值的改變。具體實(shí)現(xiàn)中，所述導(dǎo)電線13包括:金屬導(dǎo)電線、涂覆有導(dǎo)電層的聚合物導(dǎo)電線或碳基導(dǎo)電纖維中任一種。
[0031]圖2是本實(shí)用新型的柔性傳感器的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖3是圖2的一剖面示意圖。如圖2和圖3所示，在一些實(shí)施例中，本實(shí)用新型的柔性傳感器包括彈性體21、導(dǎo)電層22以及導(dǎo)電線23，其中，所述彈性體21為中空的彈性體，具體實(shí)現(xiàn)中，彈性體11整體形狀可為圓柱體、圓錐體、正方體以及其他不規(guī)則形體中任一種，圖2中以彈性體21為圓柱體示例，具體實(shí)現(xiàn)中，彈性體21的材料包括:天然橡膠、合成橡膠、熱塑性彈性體、硅橡膠、氟橡膠以及苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或聚異丁烯等聚合物中任一種。具體實(shí)現(xiàn)中，彈性體21可包括外表面211和內(nèi)表面212,所述導(dǎo)電層22可附著在所述中空的彈性體21的外表面211和/或內(nèi)表面212上，并且覆蓋的區(qū)域可為全部或部分區(qū)域，圖2中以導(dǎo)電層22附著在彈性體21的內(nèi)表面212上為示例。具體實(shí)現(xiàn)中，導(dǎo)電層22可通過其他的附著物(比如，導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電涂層、導(dǎo)電織物等)固定在所述彈性體21上，或者，導(dǎo)電層22也可直接通過涂覆的方式附著在所述彈性體21上。具體實(shí)現(xiàn)中，彈性體21可在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變，而所述導(dǎo)電層22可跟隨所述彈性體21的形變而發(fā)生形變。進(jìn)一步，所述導(dǎo)電線23與所述導(dǎo)電層22電連接，用于采集所述導(dǎo)電層22跟隨所述彈性體21的形變而發(fā)生的電阻值的改變。具體實(shí)現(xiàn)中，所述導(dǎo)電線23包括:金屬導(dǎo)電線、涂覆有導(dǎo)電層的聚合物導(dǎo)電線或碳基導(dǎo)電纖維中任一種。
[0032]圖4是本實(shí)用新型的柔性傳感器的陣列排布示意圖。如圖4所示，具體實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)需要對(duì)大面積的壓力進(jìn)行測試或?qū)Υ竺娣e的位移進(jìn)行測試時(shí)，可將本實(shí)用新型的柔性傳感器按照一定的陣列進(jìn)行排布。
[0033]具體實(shí)現(xiàn)中，本實(shí)用新型還公開了一種壓力測試裝置，如圖5所示，其可包括至少一個(gè)柔性傳感器4 (圖5中以兩個(gè)柔性傳感器為示例)和處理芯片5，其中，所述柔性傳感器4為本實(shí)用新型前述各實(shí)施例所述的柔性傳感器，所述處理芯片5與所述柔性傳感器的導(dǎo)電線相連，用于根據(jù)所述導(dǎo)電線采集的所述導(dǎo)電層的電阻值的改變以及預(yù)先存儲(chǔ)的換算規(guī)則計(jì)算得到位移或壓力大小值。具體實(shí)現(xiàn)中，所述換算規(guī)則可為一定的函數(shù)，比如，輸入值為電阻值，輸出值為壓力值，由此，本實(shí)用新型即可根據(jù)采集的電阻值得到壓力值；再如，輸入值為電阻值，輸出值為位移值。
[0034]由上可見，本實(shí)用新型，通過彈性體、導(dǎo)電層以及導(dǎo)電線組成柔性傳感器，其中，所述彈性體在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變；所述導(dǎo)電層附著在所述彈性體上，并跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生形變；所述導(dǎo)電線與所述導(dǎo)電層電連接，用于采集所述導(dǎo)電層跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生的電阻值的改變。由此可見，本實(shí)用新型的柔性傳感器的結(jié)構(gòu)非常簡單。而在此基礎(chǔ)上形成的壓力測試裝置，結(jié)構(gòu)也相應(yīng)變得非常簡單。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性傳感器，其特征在于，包括:彈性體、導(dǎo)電層，以及導(dǎo)電線； 所述彈性體在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的彈性形變； 所述導(dǎo)電層附著在所述彈性體上，并跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生形變； 所述導(dǎo)電線與所述導(dǎo)電層電連接，用于采集所述導(dǎo)電層跟隨所述彈性體的形變而發(fā)生的電阻值的改變。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器，其特征在于，所述彈性體為實(shí)心彈性體，所述導(dǎo)電層附著在所述實(shí)心彈性體的外表面的全部或部分區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器，其特征在于，所述彈性體為中空的彈性體，所述導(dǎo)電層附著在所述中空的彈性體的內(nèi)表面的全部或部分區(qū)域； 或者，所述彈性體為中空的彈性體，所述導(dǎo)電層附著在所述中空的彈性體的外表面的全部或部分區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的柔性傳感器，其特征在于， 所述導(dǎo)電層通過附著物固定在所述彈性體上； 或者，所述導(dǎo)電層涂覆在所述彈性體上。
5.如權(quán)利要求4所述的柔性傳感器，其特征在于，所述附著物包括:導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電涂層、導(dǎo)電織物。
6.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器，其特征在于，所述彈性體為圓柱體、圓錐體、正方體以及其他不規(guī)則形體中任一種。
7.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)電線包括:金屬導(dǎo)電線、涂覆有導(dǎo)電層的聚合物導(dǎo)電線或碳基導(dǎo)電纖維中任一種。
【文檔編號(hào)】G01L1/22GK204007957SQ201420123358
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】王楊勇, 王廣峰 申請(qǐng)人:安潤普有限公司