[发明专利]基于液态金属的高灵敏度拉力传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种基于液态金属的高灵敏度拉力传感器，其特征是：包括上基片(1)、下基片(2)和中间隔层(3)，上基片(1)上布置有第一液态金属电阻R1和第三液态金属电阻R3，下基片(2)上布置有第二液态金属电阻R2和第四液态金属电阻R4，中间隔层(3)分隔上基片(1)和下基片(2)；四个液态金属电阻R1、R2、R3和R4电连接构成电桥，电桥的一组对角点接入直流电源、另一组对角点输出检测电压；

所述液态金属电阻是在基片刻制的微流道内充入液态金属获得的电阻，上基片(1)的第一微流道(4)和第三微流道(6)平行于拉伸方向排列，下基片(2)的第二微流道(5)和第四微流道(7)垂直于拉伸方向排列。

2.根据权利要求1所述的基于液态金属的高灵敏度拉力传感器，其特征是：第一液态金属电阻R1是在上基片(1)刻制的第一微流道(4)内充入液态金属，第三液态金属电阻R3是在上基片(1)刻制的第三微流道(6)内充入液态金属；第二液态金属电阻R2是在下基片(2)刻制的第二微流道(5)内充入液态金属，第四液态金属电阻R4是在下基片(2)刻制的第四微流道(7)内充入液态金属；

第一微流道(4)的首端(8)通过充满液态金属的中间隔层(3)的第一孔(16)与第四微流道(7)的末端(12)相连；

第一微流道(4)的末端(9)通过充满液态金属的中间隔层(3)的第二孔(17)与第二微流道(5)的首端(13)相连；

第三微流道(6)的首端(10)通过充满液态金属的中间隔层(3)的第三孔(18)与第二微流道(5)的末端(14)相连；

第三微流道(6)的末端(11)通过充满液态金属的中间隔层(3)的第四孔(19)与第四微流道(7)的首端(15)相连。

3.根据权利要求1或2所述的基于液态金属的高灵敏度拉力传感器，其特征是：所述上基片(1)、下基片(2)和中间隔层(3)的材料选用PDMS；液态金属选用镓铟合金。

4.一种制造权利要求1、2或3所述基于液态金属的高灵敏度拉力传感器的方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、利用光刻技术制作上基片和下基片的流道模具，制作中间隔层薄片模具；

步骤2、将液态的PDMS分别倒入上基片流道模具、下基片流道模具和中间隔层模具中，放入温箱中，保持60℃-80℃，养护50分钟以上，待PDMS凝固以后，从模具中取出；

步骤3、将步骤2制作好的PDMS片层，放置在阴凉处一段时间后，进行键合；

步骤4、再利用打孔器在预设通孔处进行打孔，随后利用注射器将液态金属注入，用502胶水进行封口即得。