[实用新型]一种软性薄膜压力传感器

说明书

本实用新型涉及一种压力传感器的设计，具体为一种软性薄膜压力传感器可通过新型纳米压敏材料的电阻率变化及两压敏层接触面积改变的协同作用来进一步提高传感器灵敏度，再辅以合适杨氏模量的超薄薄膜衬底从而解决了迟滞效应、测试重复性差异的问题，包括第一软性衬底、第一电极层、第一压敏层、支撑层、第二软性衬底、第二电极层和第二压敏层，所述第一压敏层、第一电极层和第一软性衬底依次连接，所述第二压敏层、第二电极层和第二软性衬底依次连接；还包括支撑层，所述支撑层位于第一软性衬底和第二软性衬底之间且将第一压敏层和第二压敏层固定，所述第一压敏层和第二压敏层之间存在间隙。

技术领域

本实用新型涉及一种压力传感器的设计，具体为一种软性薄膜压力传感器。

背景技术

近年来，由于薄膜压力传感器稳定性好、体积较小、可靠性高等优点，因此在工业上得到了广泛的应用。薄膜压力传感器一般被认为是一种超薄多层机电装置，其中在感应元件及其迭片结构上有序布置电极和连接线，并使用合适的聚合物薄膜和环氧树脂材料做成一个坚固的超薄封装结构。当薄膜压力传感器受到突然的触点压力或者持续变化压力、拉力、速度场时，会产生电信号，以用于输出相应指示和/或促动机器的控制和操作。

一般而言，薄膜压力传感器包括四种典型应用，即电开关、冲击压力、应变及物体速度的测量。基于上述典型应用，薄膜传感器可分为四类，即开关、压力计、应变计、电磁速度计。本领域中还公知的是，以上四种类型薄膜传感器的工作原理依赖于四种不同物理效应。分别为：突然电接触(开关)；压力(压阻)或者应变(张阻)作用下的电阻逐渐变化；压力(压电)或者应变(张电)作用下的电荷逐渐释放；当导体运动到磁场中时，在导体周围产生电动势(电动势速度效应)。另外，本领域技术人员一直以来在寻求对薄膜压力传感器的进一步改进。例如，申请日为2003年5月20日、题目为“薄膜类型的半导体压力传感器”的中国专利申请03123715.0(公开号CN 1460846A，公开日2003年12月10日)公开了一种尺寸缩小且灵敏性未明显降低的半导体压力传感器，其在降低成本的同时保证传感器的必要灵敏度和可靠性。

随着穿戴设备的火爆发展，薄膜压力传感器可开始在穿戴设备中运用，所以软性薄膜压力传感器开始得到普遍的运用，对柔性压力感知传感器的需求也日益增加。而又由于柔性化、小型化的客观需求，导致目前市售的柔性薄膜压力传感器主要存在量程小、迟滞效应明显、短时间内测试重复性出现差异等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种软性薄膜压力传感器可通过新型纳米压敏材料的电阻率变化及两压敏层接触面积改变的协同作用来进一步提高传感器灵敏度，再辅以合适杨氏模量的超薄薄膜衬底从而解决了迟滞效应、测试重复性差异的问题。

实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种软性薄膜压力传感器，包括第一软性衬底、第一电极层、第一压敏层、支撑层、第二软性衬底、第二电极层和第二压敏层，所述第一压敏层、第一电极层和第一软性衬底依次连接，所述第二压敏层、第二电极层和第二软性衬底依次连接；还包括支撑层，所述支撑层位于第一软性衬底和第二软性衬底之间且将第一压敏层和第二压敏层固定，所述第一压敏层和第二压敏层之间存在间隙。

作为优选，所述支撑层为薄片状且位于第一软性衬底和第二软性衬底之间。

作为优选，所述支撑层为环状支撑物，所述第一压敏层和第二压敏层分别位于支撑层的上端和下端。

作为优选，所述支撑层为条状物且位于第一压敏层和第二压敏层的侧面。

作为优选，所述第一软性衬底和第二软性衬底由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺和聚乙烯材料中的至少一种制成。

作为优选，所述第一压敏层和第二压敏层为具有三维孔状微结构的海绵状。