[发明专利]压力传感器

说明书

本发明提供一种压力传感器，包括电阻单元和压力感应单元，其中电阻单元包括第一电极、第二电极和第一电极和第二电极之间的多个连接位，相邻连接位之间设置有电阻器；压力感应单元包括第三电极、接触面、容腔和出液端，容腔内置有液态金属，第三电极与液态金属连接；出液端在接触面受压后容纳从容腔溢出的液态金属，并使液态金属与连接位接触。本发明提供的压力传感器，通过接触面受压变形之后对容腔内液态金属的挤压，使的液态金属进入出液端，与出液端一一对应的连接位接触液态金属后，通过第一电极或第二电极与第三电极形成回路，基于接通的连接位所串联的有效电阻器的阻值，从而根据电阻或电流与压力的预设关系，最终得出压力值。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器。

背景技术

压力传感器是一种常见的传感器，可以将物体直接施压、气压、液压等需要检测的压力数据转化为电信号，并可读取压力值的电子器件。常见的压力传感器类型采用了电阻、电容、压电等原理。这几种传感器各有优劣，电阻压力传感器因为具备结构简单、成本低、结果准确等优点而被广泛采用。

液态金属作为一种新型金属材料，具备高电导率、可流动、易变形、撤消压力后可自我恢复这些特性，已被研究人员关注并应用于传感器领域。现有将液态金属应用到传感器中的技术是，将液态金属作为柔性压力传感器的电极材料，利用压力致使复合电极电阻变化产生电信号变化。由于电极的柔性特征，可提高电极的抗压性能和使用寿命，但是该方案测压范围有限。

然而利用液态金属本身的受压变形进行压力传感提高压力传感器测试范围，提高灵敏度的需求是目前业界亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明提供一种压力传感器，用以解决现有技术中没有利用液态金属本身的受压变形进行压力传感提高压力传感器测试范围，提高灵敏度的技术空白，实现通过接触面受压变形后使得容腔内的液态金属进入出液端与连接位接触后形成回路，根据回路中有效电阻器的阻值来计算压力大小。

本发明提供一种压力传感器，包括：

电阻单元，包括第一电极、第二电极以及所述第一电极和所述第二电极之间的多个连接位，相邻所述连接位之间设置有电阻器；

压力感应单元，包括第三电极、接触面、容腔和出液端，所述容腔内置有液态金属，所述第三电极与所述液态金属连接，所述接触面用于承受压力，所述出液端与所述连接位一一对应；

其中，所述出液端在所述接触面受压后容纳从所述容腔溢出的所述液态金属，并使所述液态金属与所述连接位接触。

根据本发明提供的压力传感器，所述第一电极与所述第三电极连接在测量电路上或所述第二电极与所述第三电极连接在所述测量电路上。

根据本发明提供的压力传感器，每个所述出液端的高度相等，所述出液端的横截面积呈梯度分布。

根据本发明提供的压力传感器，横截面积由大到小连续排布的所述出液端与从所述第一电极到所述第二电极的所述连接位依次对应，

或者，横截面积由大到小连续排布的所述出液端与从所述第二电极到所述第一电极的所述连接位依次对应。

根据本发明提供的压力传感器，所述电阻单元的每个所述连接位对应设置有导电针，所述导电针延伸至所述出液端内，其中，所述导电针的长度均相同。

根据本发明提供的压力传感器，所述电阻单元的每个所述连接位对应设置有导电针，所述导电针延伸至所述出液端内，其中，所述导电针的长度呈梯度分布。

根据本发明提供的压力传感器，每个所述出液端的高度相等，且每个所述出液端的横截面积相等。

根据本发明提供的压力传感器，所述导电针长度由长到短与从所述第一电极到所述第二电极的所述连接位依次连接，