[发明专利]一种主动式压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种主动式压力传感器，其特征在于，包括：

第一金属电极层；

第二金属电极层，与所述第一金属电极层相对设置；

柔性有机介电层，位于所述第一金属电极层和所述第二金属电极层之间；所述柔性有机介电层在朝向所述第二金属电极层的一侧设置有多个凹槽结构；

其中，在所述第一金属电极层背离所述第二金属电极层的一侧表面受到压力时，所述柔性有机介电层发生形变，所述凹槽结构的槽底和/或侧壁与所述第二金属电极层接触摩擦产生电荷，所述第一金属电极层与所述第二金属电极层之间产生电势差；

所述凹槽结构为拱形结构；

所述拱形结构的孔径d的取值范围为：0.3mm≤d≤0.8mm。

2.根据权利要求1所述的主动式压力传感器，其特征在于， 所述柔性有机介电层的杨氏模量E的取值范围为：0.01GPa≤E≤0.1GPa。

3.根据权利要求1所述的主动式压力传感器，其特征在于，所述柔性有机介电层包括：

柔性基底层；

柔性孔状层，位于所述柔性基底层一侧的柔性孔状层；所述柔性孔状层包括多个开口结构；所述开口结构与所述柔性基底层构成所述凹槽结构。

4.根据权利要求1所述的主动式压力传感器，其特征在于，所述第一金属电极层包括铜箔或者铝箔；所述第一金属电极层的厚度h1的取值范围为：10μm≤h1≤30μm；

所述第二金属电极层包括铜箔或者铝箔；所述第二金属电极层的厚度h2的取值范围为：10μm≤h2≤30μm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的主动式压力传感器，其特征在于，还包括：负载、第一连接导线和第二连接导线；

所述负载的一端通过所述第一连接导线与所述第一金属电极层电连接，所述负载的另一端通过所述第二连接导线与所述第二金属电极层电连接。

6.一种主动式压力传感器的制备方法，用于制备权利要求1～5任一项所述的主动式压力传感器，其特征在于，包括：

提供一模具；

在所述模具中形成所述柔性有机介电层；所述柔性有机介电层在朝向所述第二金属电极层的一侧设置有多个凹槽结构；

从所述模具中取出所述柔性有机介电层，并分别在所述柔性有机介电层相对的两侧形成第一金属电极层和第二金属电极层。

7.根据权利要求6所述的主动式压力传感器的制备方法，其特征在于，在所述模具中形成所述柔性有机介电层，包括：

将以第一预设比例混合的液态高分子聚合物和固化剂的第一流体置入所述模具中；

固化所述第一流体，以形成柔性基底层；

将以第二预设比例混合的液态高分子聚合物和固化剂的第二流体置入所述模具中的柔性基底层的一侧；

在所述第二流体中置入刚性固体，并固化所述第二流体；

将所述第二流体固化后的结构中的刚性固体剥离，以形成具有多个开口结构的柔性孔状层；所述开口结构与所述柔性基底层构成所述凹槽结构。

8.根据权利要求7所述的主动式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述刚性固体包括直径为d的玻璃珠；

所述玻璃珠的直径d的取值范围为：0.3mm≤d≤0.8mm。

9.根据权利要求6所述的主动式压力传感器的制备方法，其特征在于，从所述模具中取出所述柔性有机介电层，并分别在所述柔性有机介电层相对的两侧形成第一金属电极层和第二金属电极层，包括：

在所述柔性有机介电层的第一侧溅射沉积第一金属薄膜，以形成第一金属电极层；

在所述有机介电层的第二侧溅射沉积第二金属薄膜，以形成第二金属电极层；所述第一侧和所述第二侧为所述柔性有机介电层相对的两侧；

或者，提供一金属片；

切割或裁剪所述金属片，以形成所述第一金属电极层和所述第二金属电极层；将所述柔性有机介电层固定于所述第一金属电极层和所述第二金属电极层之间。