[发明专利]基于碳黑无尘纸的柔性压力传感装置及其制造方法

说明书

本公开涉及一种基于碳黑无尘纸的柔性压力传感装置及其制造方法。该装置包括：压力传感部件，包括多层碳黑‑无尘纸复合材料层，压力传感部件在受力时电阻会发生改变；电极，包括第一电极和第二电极，第一电极与压力传感部件的一面连接，第二电极与压力传感部件的另一面连接；封装层，用于将压力传感部件和电极封装在一起；压力检测部件，与电极连接，对压力传感部件的电阻进行检查，并根据计算出的阻值变化确定装置的受力方向和/或受力大小。本公开实施例所提供的基于碳黑无尘纸的柔性压力传感装置及其制造方法，装置制造工艺简单、成本低廉、灵敏度高、响应速度快、稳定性好、适用范围广。

技术领域

本公开涉及柔性电子技术领域，尤其涉及一种基于碳黑无尘纸的柔性压力传感装置及其制造方法。

背景技术

随着科学技术的发展，柔性电子器件不仅在科技上而且在商业应用中都吸引了广泛的关注，柔性压力传感器作为具有类皮肤功能的一类器件可以用在健康监测、智能假肢、人机交互上等，由于此类压力传感器具有良好的柔性，可以与皮肤完美贴合，可以实时无感的监测与压力相关的人体健康参数；同时还可以用在机器人或假肢身上，使其功能更加接近于人体的功能。但相关技术中，传感器制备复杂成本昂贵，需要复杂的微纳加工工艺配合，其器件的灵敏度低、稳定性差。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种基于碳黑无尘纸的柔性压力传感装置及其制造方法。

根据本公开的一方面，提供了一种基于碳黑无尘纸的柔性压力传感装置，所述装置包括：

压力传感部件，包括多层碳黑-无尘纸复合材料层，所述压力传感部件在受力时电阻会发生改变；

电极，包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述压力传感部件的一面连接，所述第二电极与所述压力传感部件的另一面连接；

封装层，用于将所述压力传感部件和所述电极封装在一起；

压力检测部件，与所述电极连接，对所述压力传感部件的电阻进行检查，并根据计算出的阻值变化确定所述装置的受力方向和/或受力大小。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述封装层包括上封装层和下封装层，所述上封装层的和所述下封装层的一面设置有粘附层，所述上封装层和所述下封装层的尺寸大于所述压力传感部件和所述电极的尺寸，

所述压力传感部件、所述电极，与所述上封装层具有粘附层的一面、所述下封装层具有粘附层的一面接触，并在所述粘附层的作用下与所述上封装层和所述下封装层固定粘贴在一起，

所述第一电极，与所述上封装层设置有粘附层的一面接触，在所述粘附层的作用下与所述上封装层固定粘贴在一起，并与靠近所述上封装层设置有粘附层的一面的第一碳黑-无尘纸复合材料层连接；

所述第二电极，与所述下封装层具有粘附层的一面接触，在所述粘附层的作用下与所述下封装层固定粘贴在一起，并与靠近所述下封装层设置有粘附层的一面的第二碳黑-无尘纸复合材料层连接；

所述上封装层设置有粘附层的一面和所述下封装层设置有粘附层的一面接触，并在所述粘附性的作用下固定粘附在一起。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述封装层包括下封装层，所述下封装层的一面设置有粘附层，所述多层碳黑-无尘纸复合材料层分为上复合层和下复合层，所述上复合层和所述下复合层分别包括至少一层碳黑-无尘纸复合材料层，

所述上复合层中的所有碳黑-无尘纸复合材料层的一端固定在所述下封装层设置有粘附层的一面，所述上复合层中的每个碳黑-无尘纸复合材料层的另一端与所述下封装层之间具有对应的角度，在所述装置受力时，所述上复合层中的每个碳黑-无尘纸复合材料层的另一端与所述下封装层之间的角度在力的作用下发生改变，使得所述压力传感部件的阻值发生变化；