CN211042547U - 一种高密度分布式柔性压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种高密度分布式柔性压力传感器，包括：行部分和列部分；其行部分包括：行薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在行薄膜基材上的行电极层和印刷在行电极层上的行感应层；列部分包括：列薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在列薄膜基材上的列电极层和印刷在列电极层上的列感应层；行感应层、列感应层之间的非感应区设有粘结层；以及行电极层与列电极层之间的交叉点形成各压力感应点；本实用新型的高密度分布式柔性压力传感器通过丝网印刷的方式制作，不仅快速高效，且制作成本低；另外，本压力传感器最高密度能够实现100个压力感应点/平方厘米，最薄可以达到0.05mm，为高分辨率压力信息获取提供了解决方案。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种高密度分布式柔性压力传感器。
背景技术
传感器是一种感知终端，随着科技技术的发展，人们对传感器的性能和特性等方面的需求越来高，比如可穿戴电子产品，机器人触觉感知等对传感器提出更高的要求，传感器需要具备柔性、超薄、灵敏等性能。所以，人们关注的焦点越来越投向柔性压力传感器能否兼具柔韧性和准确测量压力分布信息这些功能。
目前大部分测试压力的装置基本基于应变片或者MEMS传感器来实现，这种方式对应单点检测可以做到较高的精度，但是不适合高密度阵列式布局，而且成本较高。也有用插指电极方式制作的柔性压力传感器，限于每个点都有两根电极引出线，容易出现电极排布困难，很难做好高密度分布，也有通过导电纤维制作的柔性阵列压力传感器，存在精度不够的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高密度分布式柔性压力传感器，以实现对高分辨率压力信息的检测。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高密度分布式柔性压力传感器，包括：行部分和列部分；其中行部分包括：行薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在行薄膜基材上的行电极层和印刷在行电极层上的行感应层；列部分包括：列薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在列薄膜基材上的列电极层和印刷在列电极层上的列感应层；行感应层、列感应层之间的非感应区设有粘结层；以及行电极层与列电极层之间的交叉点形成各压力感应点。
进一步，所述压力感应点的面积最小为1mm2。
进一步，所述行薄膜基材的材质为PET聚酯薄膜、PI膜或PEN膜中的其中一种。
进一步，所述列薄膜基材的材质为PET聚酯薄膜、PI膜或PEN膜中的其中一种。
进一步，行电极层和列电极层的材料均采用导电银浆。
进一步，行感应层和列感应层的材料均采用半导体碳浆。
进一步，所述粘接层采用封装胶。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的高密度分布式柔性压力传感器通过丝网印刷的方式制作，不仅快速高效，且制作成本低；另外，本高密度分布式柔性压力传感器最高密度能够实现100个压力感应点/平方厘米，最薄可以达到0.05mm，为高分辨率压力信息获取提供了解决方案。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的高密度分布式柔性压力传感器的结构示意图；
图2是本实用新型的高密度分布式柔性压力传感器的电极阵列结构示意图；
图3是本实用新型的高密度分布式柔性压力传感器的压力感应点的放大图；
图4是本实用新型的高密度分布式柔性压力传感器受到的外部压力与感应区电阻之间的关系图；
图5是本实用新型的高密度分布式柔性压力传感器受到的外部压力与感应区电阻的倒数之间的关系图。
其中：
银电极层10、行导线11、碳浆层20、列导线21、第三导线22、阻隔层30、压力触点40。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型的结构作进一步详细的说明。
实施例
如图1和图2所示，本实施例提供了一种高密度分布式柔性压力传感器，包括：行部分和列部分；其中行部分包括：行薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在行薄膜基材上的行电极层和印刷在行电极层上的行感应层；列部分包括：列薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在列薄膜基材上的列电极层和印刷在列电极层上的列感应层；行感应层、列感应层之间的非感应区设有粘结层；以及行电极层与列电极层之间的交叉点形成各压力感应点，当压力感应点受到压力之后，通过行电极层与列电极层把该压力感应点的电阻变化信息实时传递出去，即可检测对应压力感应点的压力信息。
进一步，所述压力感应点的面积最小为1mm2。
如图3所示，目前本高密度分布式柔性压力传感器最高密度可以做到1mm2一个点，也就是1mm*1mm的区域布局一个压力感应点，使得本高密度分布式柔性压力传感器可以做成大幅面的分布模式，为鞋底纹路追踪和高分辨率电子步道等提供了解决方案。
具体的，目前本高密度分布式柔性压力传感器最高密度能够实现100个压力感应点/平方厘米，最薄可以达到0.05mm，为高分辨率压力信息获取提供了解决方案。
进一步，所述行薄膜基材的材质为PET聚酯薄膜、PI膜或PEN膜中的其中一种。
进一步，所述列薄膜基材的材质为PET聚酯薄膜、PI膜或PEN膜中的其中一种。
具体的，PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯，PI是聚酰亚胺，PEN是聚萘二甲酸乙二醇酯。
进一步，行电极层和列电极层的材料均采用导电银浆，导电银浆具备导电优异、对基材附着力良好的特点。
进一步，行感应层和列感应层的材料均采用半导体碳浆。
具体的，半导体碳浆的主要成分为聚合物树脂粘结剂(环氧树脂、聚酯、聚丙烯酸树脂等)、少量石墨烯、少量碳纳米管及导电炭黑经过研磨制备的半导体功能油墨，半导体碳浆具有机械强度好，附着力强等特性。
具体的，如图4和图5所示，由上述半导体碳浆制作的高密度分布式柔性压力传感器具有特殊的压阻特性，随着压力的增大，感应区电阻随之减小，且压力与电阻呈幂函数的关系，压力与电阻的倒数呈线性关系，这为高密度分布式柔性压力传感器对压力的精确计算提供了数学依据。
进一步，所述粘接层采用封装胶。
具体的，封装胶可是丙烯酸不干胶、也可以是通过低温热压合的热熔胶。
综上所述，本实施例的高密度分布式柔性压力传感器通过丝网印刷的方式制作，不仅快速高效，且制作成本低；另外，本高密度分布式柔性压力传感器最高密度能够实现100个压力感应点/平方厘米，最薄可以达到0.05mm，为高分辨率压力信息获取提供了解决方案。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种高密度分布式柔性压力传感器，其特征在于，包括：
行部分和列部分；其中
行部分包括：行薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在行薄膜基材上的行电极层和印刷在行电极层上的行感应层；
列部分包括：列薄膜基材、通过丝网印刷方式印刷在列薄膜基材上的列电极层和印刷在列电极层上的列感应层；
行感应层、列感应层之间的非感应区设有粘结层；以及
行电极层与列电极层之间的交叉点形成各压力感应点。
2.根据权利要求1所述的高密度分布式柔性压力传感器，其特征在于，
所述压力感应点的面积最小为1mm2。
3.根据权利要求1所述的高密度分布式柔性压力传感器，其特征在于，
所述行薄膜基材的材质为PET聚酯薄膜、PI膜或PEN膜中的其中一种。
4.根据权利要求1所述的高密度分布式柔性压力传感器，其特征在于，
所述列薄膜基材的材质为PET聚酯薄膜、PI膜或PEN膜中的其中一种。
5.根据权利要求1所述的高密度分布式柔性压力传感器，其特征在于，
行电极层和列电极层的材料均采用导电银浆。
6.根据权利要求1所述的高密度分布式柔性压力传感器，其特征在于，
行感应层和列感应层的材料均采用半导体碳浆。
7.根据权利要求1所述的高密度分布式柔性压力传感器，其特征在于，
所述粘结层采用封装胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921723927.2U CN211042547U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种高密度分布式柔性压力传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921723927.2U CN211042547U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种高密度分布式柔性压力传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211042547U true CN211042547U (zh) | 2020-07-17 |
Family
ID=71536680
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201921723927.2U Active CN211042547U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种高密度分布式柔性压力传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211042547U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111998977A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 工科思维技术(深圳)有限公司 | 一种高灵敏度柔性可穿戴传感器阵列及其制备方法 |
| CN116105899A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-12 | 厦门大学 | 一体式丝网印刷的离电式柔性压力传感器及制备方法 |
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2019
- 2019-10-15 CN CN201921723927.2U patent/CN211042547U/zh active Active
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