[实用新型]一种大量程柔性压力传感器

说明书

本实用新型涉及一种大量程柔性压力传感器，包括上下层柔性基底、图案化电极层、高灵敏电阻敏感层、弹性支撑层和柔性封装层，图案化电极层印刷固定在下层柔性基底的表面，高灵敏电阻敏感层印刷固定在上层柔性基底的表面，弹性支撑层和柔性封装层位于上下层柔性基底之间，将上层柔性基底和下层柔性基底之间形成空隙。本实用新型通过孔洞微结构和特殊凸起结构设计实现最大量程1000N的压力增强感知检测，同时该大量程柔性器件还具有良好曲/平面共形贴附检测、较良好线性输出。通过柔性增材制造技术一体化成型，以保证各层之间良好的贴附性、结合力和稳定性，制备工艺简单、成本低、易于批量生产制备。

技术领域

本实用新型涉及柔性压力传感器制备技术领域，具体涉及一种大量程柔性压力传感器。

背景技术

随着柔性传感技术的快速发展，其广泛应用在物联网、智能穿戴、医疗健康、消费电子、智能汽车、人机交互等领域。近年来，基于柔性传感技术的柔性压力传感器在灵敏度、迟滞性、厚度等方面都有较大进步，但部分市场应用场景对柔性压力传感器的压力检测范围还需要进一步扩大，目前常规柔性压力传感器的最大检测量程在100N左右，难以满足大量程应用场景的需求。为应对这一挑战，针对现有柔性压力传感器制备技术存在的一些技术难题，本实用新型提供一种大量程的柔性压力传感器及其制备方法。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种大量程的柔性压力传感器，大量程柔性压力传感器具备超强的柔韧性和力学性能，且能够实现高灵敏度的压力检测反馈和最大量程1000N的压力增强感知检测。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大量程柔性压力传感器，包括：

下层柔性基底，所述下层柔性基底表面上设置有图案化电极层；

上层柔性基底，所述上层柔性基底表面上设置有高灵敏电阻敏感层；

位于所述下层柔性基底和所述上层柔性基底之间的弹性支撑层和柔性封装层，所述弹性支撑层和所述柔性封装层使所述上层柔性基底和所述下层柔性基底之间形成空隙，将所述图案化电极层与所述高灵敏电阻敏感层之间形成空隙；

所述弹性支撑层，设置在所述下层柔性基底表面上的图案化电极间隙处或设置在上层柔性基底表面上的高灵敏电阻敏感层上，所述弹性支撑层的厚度远大于所述高灵敏电阻敏感层的厚度；

所述柔性封装层，用于上下两层柔性基底的贴合封装，所述柔性封装层设置在所述上下两层柔性基底的外围。

进一步的，所述上下两层柔性基底采用柔性薄膜或弹性纺织面料。

进一步的，所述图案化电极层采用银纳米线、银浆或PEDOT:PSS高分子导电材料印刷、烧结、固化而成。

进一步的，所述高灵敏电阻敏感层采用碳纳米材料和弹性高聚物并通过气-固两相成孔技术印刷、烧结、固化而成，形成微孔洞结构的高灵敏电阻敏感层。

进一步的，所述支撑层为点状、条状或柱状的弹性凸起结构，通过印刷液态绝缘弹性物质再固化成型或者粘贴固态绝缘弹性物质而成。

进一步的，所述柔性封装层通过印刷或旋涂柔性绝缘高分子液体材料成膜后固化而成，或者粘贴固态柔性胶膜实行贴合封装。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过孔洞微结构和特殊凸起结构设计实现最大量程1000N的压力增强感知检测，同时该大量程柔性器件还具有良好曲/平面共形贴附检测、较良好线性输出。

2、本实用新型的大量程柔性压力传感器通过柔性增材制造技术一体化成型，以保证各层之间良好的贴附性、结合力和稳定性，制备工艺简单、成本低、易于批量生产制备。

附图说明