[发明专利]一种压力传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种压力传感器及其制备方法和应用，所述压力传感器包括依次层叠设置的至少一个下电极板、介电层和上电极板；所述下电极板的个数为至少两个时，所述压力传感器还包括基板，所述下电极板设置于所述基板上，且所述下电极板的面积相同；所述介电层的制备原料包括全氟化树脂溶液、磺酸类化合物溶液、磺酸类树脂溶液、水凝胶或磷酸盐离子液体中的任意一种或至少两种的组合。本发明所述压力传感器制备方法简单，且在脉搏监测中具有较高的灵敏度测试信号稳定性好，检测准确。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种压力传感器及其制备方法和应用。

背景技术

随着科技的发展，近几年电子产品的更新换代越来越快，人们对身体健康的关注程度越来越高，各种可穿戴器件在健康监测的需求中应运而生。以往手环、手表等可穿戴器件对脉搏感知的原理，主要是通过检测器内部所发射的光电信号，以及与在经过皮肤下血管内血流后的反射光进行对比，经过一定的信号处理与计算，得到人体的脉搏信号。然而这些测量脉搏的电子器件存在灵敏度欠缺、制作过程复杂以及测试信号稳定性较差等诸多问题，制作工艺步骤的增多也相对的提高生产的成本，灵敏度和信号稳定性差使得压力传感在测试脉搏时容易产生较大误差。另外，传感器内的光线有可能会使得皮肤产生过敏等不良反应，严重影响其佩戴的舒适性及安全性。

近些年来，结合离子与电子导电设计的离电传感器由于结构简单、灵敏度高、驱动电压小、工作稳定、动态响应好受到人们的广泛关注，但其繁琐的制作过程一直是阻碍相关产品发展应用的障碍。为了解决这一瓶颈，许多研究通过利用不同的离子液体简化制作过程。

CN111998765A公开了一种一体化的柔性拉伸传感器及其制备方法，其公开的传感器主要包括复合柔性基底、导电传感材料及信号处理电路。柔性基底至少由两种不同弹性模量的材料通过化学键连接而成，通过对多种具有不同弹性模量的材料进行图形化制备，可以对其所受应力大小进行重新分配，实现传感器性能的提升。其公开的导电传感材料，使用离子导电液体作为拉伸应变的感受体，可以实现良好的拉伸性及可靠性。同时其公开了一种一体化柔性拉伸传感器的制备方法。其公开的柔性拉伸传感器具有较大的拉伸量，较高的灵敏度及良好的生物安全性，制备方法简单，可重复性较高，但是其公开的传感器主要是拉伸传感器，在检测脉搏方面具有局限性。

CN110146198A公开了一种柔性自供能压力传感器，其公开的压力传感器包括相互贴附设置的介电摩擦层和水凝胶介电层；介电摩擦层和水凝胶介电层的外侧分别依次设置有电极层和保护层，其中：水凝胶介电层为高分子聚合物和导电液体的混合物；介电摩擦层为摩擦介电高分子材料制成；介电摩擦层与水凝胶介电层的接触面上设置有凸起状的微结构。其公开的柔性压力传感器可用于测量结构所受的压力，相比传统压阻传感器、压电传感器和电容传感器，通过自身在受到外界压力来提供电源的构思，使得到的传感器具有柔性、功耗低，灵敏度高且测量时不需要添加电源的优点，其公开的柔性压力在可穿戴传感器和结构表面压力测量方面具有较大的潜在应用价值。但是其公开的压力传感器是通过增加带有凸起的介电摩擦层实现的，制备过程较为复杂。

综上所述，开发一种制备方法简单，且在脉搏监测中具有较高的灵敏度的压力传感器至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种压力传感器及其制备方法和应用，所述压力传感器制备方法简单，且在脉搏监测中具有较高的灵敏度测试信号稳定性好，检测准确。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种压力传感器，所述压力传感器包括依次层叠设置的至少一个(例如一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个等)下电极板、介电层和上电极板；

所述下电极板的个数为至少两个时(例如两个、三个、四个、五个、六个、七个等)，所述压力传感器还包括基板，所述下电极板设置于所述基板上，且所述下电极板的面积均相同；