[实用新型]一种传感器有效

专利信息
申请号: 201821579775.9 申请日: 2018-09-27
公开(公告)号: CN208721296U 公开(公告)日: 2019-04-09
发明(设计)人: 方鹏;曹江浪;李光林 申请(专利权)人: 中国科学院深圳先进技术研究院
主分类号: G01L5/00 分类号: G01L5/00;G01L1/16
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 孟金喆
地址: 518055 广东省深圳*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 触觉信号 驻极体 压电 放大电路 控制器 传感器 电压信号 接地层 本实用新型 电信号转换 并行检测 方案解决 时间输出 检测 采集 输出 转换
【说明书】:

实用新型实施例公开了一种传感器。该传感器包括压电驻极体、接地层、放大电路和控制器;所述压电驻极体设置在所述接地层的外表面,所述压电驻极体通过所述放大电路连接所述控制器,所述压电驻极体将采集的触觉信号转换为电信号,所述放大电路将所述压电驻极体输出的电信号转换为电压信号,所述控制器根据所述电压信号的峰值和时间输出所述触觉信号的类型。上述技术方案解决了现有技术中触觉信号检测精度差的问题,实现了对触觉信号的多点并行检测,提高了触觉信号检测的精度。

技术领域

本实用新型实施例涉及传感器技术领域,尤其涉及一种传感器。

背景技术

人的皮肤是精确感知触觉信号的传感器。皮肤表面各类感受器获取触觉信息并编码,通过神经系统将这些信息传递至大脑。对于假肢、机器假手等,可以通过各类人工传感器检测触觉信号,经处理后,通过神经系统传递至大脑。因此,为了实现对假肢、机器假手等的精准控制,首先需要完成触觉信号的检测。

触觉信号可以通过分析假肢、机器假手等与物体之间的相互作用力获取。其中,按压和滑动是最重要的两类触觉信号。对于按压信号,可以通过检测假肢、机器假手等与物体接触面的压力获取。目前最常用的压力传感器有电容式传感器和电阻式传感器。对于滑动信号,可以通过检测假肢、机器假手等与物体接触面的摩擦力获取。目前最常用的摩擦力传感器有压电式传感器和摩擦电式传感器。

上述传感器虽然可以检测假肢、机器假手等的触觉信号,但在材料特性、检测精度、制作难度或成本等方面存在一些不足。例如,电容式传感器精度和线性度较高,但电路复杂,受电磁干扰大。电阻式传感器灵敏度和信号稳定性都有限。压电式传感器和摩擦电式传感器采用的材料容易受温度的影响。虽然也有材料如聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride,PVDF)能够同时检测按压信号和滑动信号,但在信号分离方面有一定难度,使得两种信号的检测精度都不够高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种传感器,以实现对触觉信号的多点并行检测,提高触觉信号检测的精度。

本实用新型实施例提供了一种传感器,包括压电驻极体、接地层、放大电路和控制器;所述压电驻极体设置在所述接地层的外表面,所述压电驻极体通过所述放大电路连接所述控制器,所述压电驻极体将采集的触觉信号转换为电信号,所述放大电路将所述压电驻极体输出的电信号转换为电压信号,所述控制器根据所述电压信号的峰值和时间输出所述触觉信号的类型。

进一步的,所述压电驻极体的数量为两个或两个以上。

进一步的,所述压电驻极体在所述接地层的外表面并行设置。

进一步的,还包括接地导线;所述接地导线的一端连接所述接地层的外表面,所述接地导线的另一端连接所述放大电路的接地端。

进一步的,还包括传感信号导线;所述传感信号导线的一端连接所述压电驻极体的外表面,所述传感信号导线的另一端连接所述放大电路的输入端。

进一步的,所述放大电路为电荷放大器,所述电荷放大器包括电荷变换级、低通滤波器、高通滤波器和末级功放,所述电荷变换级、所述低通滤波器、所述高通滤波器和所述末级功放顺次连接。

本实用新型实施例提供的传感器,包括压电驻极体、接地层、放大电路和控制器;所述压电驻极体设置在所述接地层的外表面,所述压电驻极体通过所述放大电路连接所述控制器,所述压电驻极体将采集的触觉信号转换为电信号,所述放大电路将所述压电驻极体输出的电信号转换为电压信号,所述控制器根据所述电压信号的峰值和时间输出所述触觉信号的类型,解决了现有技术中触觉信号检测精度差的问题,实现了对触觉信号的多点并行检测,提高了触觉信号检测的精度。

附图说明

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