[发明专利]温度传感器及其应用和制备温度感知模块的方法有效
申请号: | 202110008587.0 | 申请日: | 2021-01-05 |
公开(公告)号: | CN112857605B | 公开(公告)日: | 2021-12-31 |
发明(设计)人: | 张晓升;陈波;冯涛;田晟瑞;吴幸东;吕宸锐 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | G01K7/16 | 分类号: | G01K7/16;G01K13/20;G01K1/14 |
代理公司: | 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 | 代理人: | 张超 |
地址: | 610000 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 温度传感器 及其 应用 制备 温度 感知 模块 方法 | ||
1.一种温度传感器,其特征在于,包括叠层结构(2)的温度感知模块,温度感知模块连接柔性电路板(1),温度感知模块传导数据至柔性电路板(1),柔性电路板(1)处理传导的温度数据;
叠层结构(2)包括两个温度敏感层,两个温度敏感层中间设置有多个电极(4),所述多个电极(4)通过导线(3)连接至柔性电路板(1),所述柔性电路板(1)用于处理电极(4)数据,温度敏感层为包括聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯和导电填料通过旋涂成膜制成的温度敏感层,所述两个温度敏感层包括第一层温度敏感层和第二层温度敏感层,第一层温度敏感层的聚氧化乙烯分子的分子量小于或大于第二层的聚氧化乙烯分子的分子量;
所述导电填料包括石墨粉末,导线(3)为铜线,电极(4)采用导电银浆电极(4);
所述柔性电路板(1)上还设置有蓝牙模块和电池,所述蓝牙模块内部集成微处理器、数模转化和蓝牙,蓝牙模块用于处理温度感知模块的数据,再通过无线传输到终端,处理操作包括模数转换;
所述电池为柔性电路板(1)供电,蓝牙模块应用bluetooth 4.0技术;
所述温度传感器还包括覆盖有聚二甲基硅氧烷的多个电极(4)。
2.一种温度传感器的应用方法,其特征在于,应用权利要求1所述的一种温度传感器,步骤如下:
A、将温度感知模块的铜线引出到温度感知模块外部并焊接至柔性电路板(1)上,柔性电路板(1)焊接蓝牙模块和电池;
B、粘连柔性电路板(1)至温度感知模块的顶部,并将柔性电路板(1)和温度感知模块采用固定至人体的腋下。
3.一种温度感知模块的制备方法,基于权利要求1所述的一种温度传感器,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、取纯净水,再放入磁力转子,将烧杯放置在恒温磁力搅拌机上,取聚氧化乙烯粉末,加入纯净水中,均匀搅拌溶液;
步骤2、取石墨粉末,在步骤1制备的搅拌完毕的溶液中加入石墨粉末,超声处理搅拌两次,两次之间降温放置,第二次处理后得到混合溶液;
步骤3、在步骤2制备的混合溶液中加入聚偏二氟乙烯,再加入分散剂,均匀搅拌溶;
步骤4、用胶头滴管在步骤3制备的混合溶液中汲取溶液,滴在聚酰亚胺上,放置在匀胶机上,旋转成膜,在恒温条件下干燥,剪裁制得第一层温度敏感层,重复步骤1,2,3,此时所称取的聚氧化乙烯对分子质量与步骤1的聚氧化乙烯相对分子量不同;用胶头滴管在这次步骤3制备的混合溶液中汲取溶液,滴在聚酰亚胺上,放置在匀胶机上,旋转成膜后干燥,剪裁制得第二层温度敏感层;叠层结构的温度敏感层包括第一层温度敏感层和第二层温度敏感层;第一层温度敏感层的聚氧化乙烯分子的分子量小于或大于第二层的聚氧化乙烯分子的分子量;
步骤5、制备聚二甲基硅氧烷为基底,将第一层温度敏感层、电极(4)、第二层温度敏感层依次放置在基底上,再用导电银浆将铜线连接到第一层温度敏感层、第二层温度敏感层的两端并用铜线引出电极(4),最后,在两层温度敏感层的间隙浇铸液体聚二甲基硅氧烷,再固化得到温度感知模块。
4.根据权利要求3所述的一种温度感知模块的制备方法,其特征在于,包括如下详细步骤:
步骤1、用烧杯量取20ml的纯净水,再放入磁力转子,将烧杯放置在恒温磁力搅拌机上,称取0.6g相对分子量为1000-1500的聚氧化乙烯粉末,加入烧杯中,以500rpm的转速,均匀搅拌溶液60min;
步骤2、称取0.8g石墨粉末,在步骤1制备的搅拌完毕的溶液中加入称取的0.8g石墨粉末,超声处理30min,超声搅拌后烧杯中溶液温度升高,降温5min,继续超声处理30min,再以500rpm的转速,均匀搅拌溶液60min,得到混合溶液;
步骤3、称取0.6g的聚偏二氟乙烯,在步骤2制备的混合溶液中加入称取0.6g的聚偏二氟乙烯,再加入10ml的分散剂,在150℃温度条件下,以500rpm的转速,均匀搅拌溶液240min;
步骤4、用胶头滴管在步骤3制备的混合溶液中汲取1~3ml溶液,滴在聚酰亚胺上,放置在匀胶机上,以1000rpm旋转15s成膜,在60℃恒温条件下干燥120min,剪裁成1cm*2cm的形状,制得第一层温度敏感层,重复步骤1,2,3,此时所称取的聚氧化乙烯相对分子量为4000k,用胶头滴管在这次步骤3制备的混合溶液中汲取1~3ml溶液,滴在聚酰亚胺上,放置在匀胶机上,以1000rpm旋转15s成膜,在60℃恒温条件下干燥120min,剪裁成1cm*2cm的形状,制得第二层温度敏感层;
步骤5、制备厚度1~10mm聚二甲基硅氧烷为基底,将第一层温度敏感层、电极(4)、第二层温度敏感层依次放置在基底上,再用导电银浆将铜线连接到第一层温度敏感层、第二层温度敏感层的两端并用铜线引出电极(4),最后,在两层温度敏感层的间隙浇铸液体聚二甲基硅氧烷,并在70℃的恒定温度下再固化120min得到温度感知模块。
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