[发明专利]一种织物型压力传感器的制造方法以及制造工具

说明书

技术领域

本发明涉及传感器制造领域，更具体地说，涉及一种织物型压力传感器的制造方法及其制造工具。

背景技术

压力传感器在工业和个人使用方面都有着广泛的应用空间，但是大多数的压力传感器由于体积大、重量重、触感硬以及使用不方便等缺陷导致其不适合使用者穿戴使用。因此限制了压力传感器在个人使用方面的应用，如运动服装、智能服装以及鞋类等与人体紧密接触场合的压力测量。织物型压力传感器是一种新型压力传感器，由于其主要由电阻型织物传感元件和柔性结构材料组成，因此其具有触感柔软、轻巧、使用寿命长、适用于三维和大面积测量等特点。织物压力传感器及其产品在服装和鞋、保健康复和临床医学、体育健身运动、安全和防护、汽车、宇航和建筑等领域有广泛的应用。

图1和图2是两种织物型压力传感器的示意图。织物压力传感器采用三明治结构，它包括中间的电阻型织物传感元件1-1、上部的硅胶基2-1或硅胶-织物复合基(硅胶2-2，织物2-3)的上转换层、下部的硅胶基3-1或硅胶-织物复合基(硅胶3-2，织物3-3)的下转换层、调节柱4-1和传感织物连接导线5-1。其中上、下转换层将感受到的外部压力转换成中间传感织物的变形，从而引起传感织物电阻的变化并输出。上、下转换层中部的轮廓可按应用要求采用图示的齿状或其他形状。用作调节柱4-1的材料的刚度可以调节，以适应不同的测量要求。图1中的织物压力传感器采用硅胶基上、下转换层，而图2中的织物压力传感器采用硅胶-织物复合基转换层。

与传统的硅基和薄膜型压力传感器不同，织物型压力传感器由柔性材料组成，它们在制造过程中，容易变形，因此需要发明和建立相应的柔性压力传感器的制造方法、设备和制造工具。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的织物型压力传感器的制造困难以及没有相应的专门的制造工具，提供一种能够简单而且控制加工质量和成品率的制造上述织物型压力传感器的制造方法以及相应的制造工具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种织物型压力传感器的制造方法，其中包括步骤：

S1、将传感织物裁剪成预定的尺寸，通过缝纫的方法连接柔性导电线与所述传感织物的导线；

S2、通过夹持定位器在预定的张力下固定所述传感织物；

S3、通过下转换层定位盒粘合下转换层和所述传感织物；

S4、通过上转换层定位盒粘合调节柱和所述传感织物，通过上转换层定位盒粘合上转换层和所述调节柱。

在本发明所述的织物型压力传感器的制造方法中，在步骤S1和步骤S2之间包括步骤：

S11、采用电学性能测量仪测量所述传感织物的导电率和灵敏度；

S12、采用导线连接工具连接所述传感织物和导线；

S13、采用电阻仪根据所述传感织物的导电率和灵敏度判断所述传感织物和所述导线之间的连接质量。

在本发明所述的织物型压力传感器的制造方法中，步骤S4之后还包括步骤：

S5、通过定位粘合重量板对粘合区域施加压力。

本发明还构造一种用于测量传感织物电学性能的电学性能测量仪，其中所述电学性能测量仪包括接触所述传感织物两端的可调节的测试电极、读取所述传感织物阻值的电阻仪以及固定所述传感织物并对所述传感织物两端施加拉力和预定应变的试样台和夹持器。

在本发明所述的电学性能测量仪中，还包括对所述测试电极施加改变所述测量电极和所述传感织物之间接触压力的调节块。

本发明还构造一种用于连接传感织物和导线的导线连接工具，其中所述导线连接工具包括位于所述导线连接工具中间的导线距离控制孔以及固定所述传感织物并用于缝纫连接所述传感织物和所述导线的固定平台。

在本发明所述的导线连接工具中，所述固定平台表面还包括指示所述导线位置的导线指示线。

本发明还构造一种用于组装织物型压力传感器的传感器结构部件组合工具，其中所述传感器结构部件组合工具包括：在预定的张力下固定所述传感织物的夹持定位器，粘合下转换层和所述传感织物的下转换层定位盒以及粘合调节柱和所述传感织物、粘合上转换层和所述调节柱的上转换层定位盒。

在本发明所述的传感器结构部件组合工具中，所述传感器结构部件组合工具还包括对所述下转换层、所述传感织物、所述调节柱以及所述上转换层之间的粘合区域施加压力的定位粘合重量板。

在本发明所述的传感器结构部件组合工具中，所述定位粘合重量板包括对选定区域施加压力的凸头。