CN106092388A - 一种压力感应材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力感应材料，包括基材和设置于所述基材内的多个压力感应元件，所述基材由压力传感层和缓冲层构成，多个所述压力感应元件相互串联且均匀分布于所述压力传感层。采用本发明的压力感应材料，通过将压力从缓冲层传递到压力传感层，增加了测量压力的灵敏度，增大了测量压力的范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种材料，特别是一种压力感应材料。
背景技术
触觉传感器是用于机器人中模仿触觉功能的传感器，尤其对于机械手指来说，感知压力是一项非常重要的项目之一。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能，研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现，已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案，如含碳海绵式压力传感器。含碳海绵式压力传感器，一般是在基板上装有含碳海绵构成的弹性体，受到接触物体的压力后,含碳海绵的电阻减小,测量流经含碳海绵的电流的大小，可确定受压程度。
现有技术中，设置有压力感应元件的压力感应材料应用到机械手指上，压力感应材料测量到的灵敏度不高，而且测量范围较小。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种压力感应材料，增加了测量压力的灵敏度，增大了测量压力的范围。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压力感应材料，包括基材和设置于所述基材内的多个压力感应元件，所述基材由压力传感层和缓冲层构成，多个所述压力感应元件相互串联且均匀分布于所述压力传感层。
作为优选，所述缓冲层为硅胶材质且其中均匀设置有多个与所述压力感应元件位置相对应的缓冲单元。
作为优选，所述缓冲单元在受压时能够与相邻的缓冲单元联动并向其传递压力。
作为优选，多个所述缓冲单元为形状及大小相同的空腔。
作为优选，所述空腔为椭球形气泡。
作为优选，所述缓冲层上覆盖有一保护层。
作为优选，所述保护层为PVC材质。
作为优选，所述压力感应元件为压敏电阻。
作为优选，所述压力传感层也由硅胶材质制成且与所述缓冲层一体设置。
与现有技术相比，本发明的压力感应材料的有益效果在于：通过将压力从缓冲层传递到压力传感层，增加了测量压力的灵敏度，增大了测量压力的范围。
附图说明
图1为本发明的压力感应材料的结构示意图。
附图标记说明：1-缓冲层；2-压力传感层；3-压力感应元件；4-缓冲单元；5-保护层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的压力感应材料作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明公开了一种压力感应材料，包括基材和设置于所述基材内的多个压力感应元件3，所述基材由缓冲层1和压力传感层2构成，多个压力感应元件3相互串联且均匀分布于压力传感层2。当缓冲层1接收到压力时发生变形，位于压力传感层2的压力感应元件3将转变为电信号进行测量。当所测量的压力较小时，缓冲层1在压力的作用下也会发生变形，从而压力传感层2能进一步对发生变形的缓冲层1所传递的压力进行反应，从而增加了灵敏度。
进一步的，缓冲层1为硅胶材质且其中均匀设置有多个与压力感应元件3位置相对应的缓冲单元4。缓冲单元4与压力感应元件3位置对应，从而压力感应元件3能够更好的接收缓冲单元4所传递的压力。缓冲层1中的缓冲单元4可以形成为多层，且每层的缓冲单元4与相邻两层的缓冲单元4交错布置。
本实施例中，缓冲单元4在受压时能够与相邻的缓冲单元4联动并向其传递压力。当所测量的压力较大时，单个的压力感应元件3的测量范围较小，缓冲层1中的缓冲单元4能够与其相邻的缓冲单元4联动从而向相邻的缓冲单元4传递压力，多个缓冲单元4均发生变形，与缓冲单元4对应的多个压力感应元件3均会对各接收的变形进行反应，压力传感层2能够测量较大的压力范围，从而增大了压力测量的范围。
进一步的，为了便于加工制作，多个缓冲单元4设置为形状及大小相同的空腔。形状及大小相同的空腔也有助于对接收的压力进行均匀的传递。
在实施例中，空腔可以为椭球形气泡。当然，空腔的形状也可以是其他形状，如球形或正三角形，具体可以根据实际情况而定。而空腔内既可以填充气体，如空气，也可以填充液体，如水。需要注意的是，空腔内填充的流体不能与缓冲层1的材质发生化学反应。
进一步的，缓冲层1上覆盖有一保护层5。在实际产品中，压力通过保护层5传递到缓冲层1，继而传递给压力传感层2。
本实施例中，保护层可以为耐磨的PVC材质。
本实施例中，由于压敏电阻3具有较低的价格和较高的精度，压力感应元件3选为压敏电阻。当然，也可以选用电感式压力传感器、电容式压力传感器。
进一步的，为了方便加工制作，压力传感层2也由硅胶材质制成且与缓冲层1一体设置。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种压力感应材料，包括基材和设置于所述基材内的多个压力感应元件，其特征在于，所述基材由压力传感层和缓冲层构成，多个所述压力感应元件相互串联且均匀分布于所述压力传感层。
2.根据权利要求1所述的压力感应材料，其特征在于，所述缓冲层为硅胶材质且其中均匀设置有多个与所述压力感应元件位置相对应的缓冲单元。
3.根据权利要求2所述的压力感应材料，其特征在于，所述缓冲单元在受压时能够与相邻的缓冲单元联动并向其传递压力。
4.根据权利要求3所述的压力感应材料，其特征在于，多个所述缓冲单元为形状及大小相同的空腔。
5.根据权利要求4所述的压力感应材料，其特征在于，所述空腔为椭球形气泡。
6.根据权利要求1所述的压力感应材料，其特征在于，所述缓冲层上覆盖有一保护层。
7.根据权利要求6所述的压力感应材料，其特征在于，所述保护层为PVC材质。
8.根据权利要求1所述的压力感应材料，其特征在于，所述压力感应元件为压敏电阻。
9.根据权利要求2所述的压力感应材料，其特征在于，所述压力传感层也由硅胶材质制成且与所述缓冲层一体设置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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