[发明专利]压力传感器的构建方法、压力传感器、处理器及电子设备

说明书

本申请公开了一种压力传感器的构建方法、压力传感器、处理器及电子设备。该方法包括：确定待构建的压力传感器的灵敏度和压力感应范围；通过灵敏度和压力感应范围确定三维微纳米结构阵列，并通过多个三维微纳米结构阵列组合为弹性形变层；确定触点层、第一电极层和第二电极层，并将触点层、第一电极层、弹性形变层以及第二电极层在纵向上依次组装，得到压力传感器。通过本申请，解决了相关技术中压力传感器的灵敏度低且压力感应范围窄的问题。

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种压力传感器的构建方法、压力传感器、处理器及电子设备。

背景技术

在物联网技术领域，需要使用低成本、低功耗、高性能的传感器采集原始数据。压力传感器是一类广泛应用于工业生产、智能家居、可穿戴设备、安防监控的物联网底层硬件设备。

相关技术中薄膜型压力传感器主要有电容式、电阻式两种。压力传感器在2层金属电极之间插入一层有弹性的薄膜，在外界压力的作用下，弹性薄膜发生形变，亦即厚度发生变化，从而改变了2层金属电极之间的距离。然而，相关技术中的薄膜型压力传感器的弹性薄膜在受力情况下的应变有限，限制了传感器的灵敏度。

针对相关技术中压力传感器的灵敏度低且压力感应范围窄的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种压力传感器的构建方法、压力传感器、处理器及电子设备，以解决相关技术中压力传感器的灵敏度低且压力感应范围窄的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种压力传感器的构建方法。该方法包括：确定待构建的压力传感器的灵敏度和压力感应范围；通过灵敏度和压力感应范围确定三维微纳米结构阵列，并通过多个三维微纳米结构阵列组合为弹性形变层；确定触点层、第一电极层和第二电极层，并将触点层、第一电极层、弹性形变层以及第二电极层在纵向上依次组装，得到压力传感器。

可选地，通过灵敏度和压力感应范围确定三维微纳米结构阵列包括：获取多种几何外形的三维微纳米结构体；将多种三维微纳米结构体的几何外形与灵敏度和压力感应范围匹配，得到与灵敏度和压力感应范围匹配的目标三维微纳米结构体；将多个目标三维微纳米结构体排列为初始三维微纳米结构阵列，并调整初始三维微纳米结构阵列中的各个目标三维微纳米结构体的密度和占空比，得到三维微纳米结构阵列。

可选地，通过多个三维微纳米结构阵列组合为弹性形变层包括：按预设方式排列多个三维微纳米结构阵列，并对排列后的多个三维微纳米结构阵列的顶部和底部覆盖弹性薄膜，得到弹性形变层。

可选地，确定第一电极层和第二电极层包括：获取多种电极图案；将多种电极图案与灵敏度和压力感应范围匹配，得到与灵敏度和压力感应范围匹配的目标电极图案；根据目标电极图案生成多个第一电极单元，并通过多个第一电极单元构建第一电极层；根据目标电极图案生成多个第二电极单元，并通过多个第二电极单元构建第二电极层。

可选地，通过多个第一电极单元构建第一电极层包括：将多个第一电极单元按照阵列的方式排布，并分别将阵列中每一行的所有第一电极单元连通，得到第一电极层；通过多个第二电极单元构建第二电极层包括：将多个第二电极单元按照阵列的方式排布，并分别将阵列中每一列的所有第二电极单元连通，得到第二电极层。

可选地，三维微纳米结构阵列的材料为导电材料。

可选地，三维微纳米结构阵列的材料为绝缘材料。