[發明專利]薄膜狀柔軟感應材料的二維矩陣傳感器

無效

• 申請號: 201110333164.2
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN103063340A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 郭松
• 申請（專利權）人: 郭松
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及利用薄膜形狀柔軟感應材料來感應二維面上的高密度多點的壓力信號時的二維面傳感器的構造設計。即，應用簡單的構造能夠快速地感應和測量二維面上的各個點的壓力信號的裝置及設計方法。?

背景技術

關于感應二維面上的多個點的壓力信號的發法，已知的有在二維的面上的各個點上放置壓力傳感器，檢測各個點上的壓力來得到二維面上的壓力分布的方法。?

但是，在二維面上的各個點上放置多個壓力傳感器的方法，需要大量的壓力傳感器，并且在布線上當大面積時布線將非常復雜。?

發明內容

本發明的目的，是提供了新的應用柔軟感應材料的構造簡單的二維面壓力傳感器裝置及其構造設計方法。?

并且，本發明專利的另外一個目的是提供的柔軟的二維面壓力傳感器。即整個二維面傳感器感知面上是由柔軟的材料組成，可以任意彎曲，變形。有利于需要柔軟表面的二維面壓力傳感器的應用。如，可以作為像人一樣的下一代機器人的柔軟機器人皮膚等的應用。?

本專利申請的第一個發明內容是，發明了將感應壓力的柔軟材料應用于二維面傳感器的二維面傳感器的構造設計方法。是將長條狀分布的柔軟感應材料上下兩面上加上柔軟的電極，并將此薄膜狀柔軟電極在上下兩面上縱橫交叉排列組成感應二維面上的壓力的大小和位置的二維矩陣傳感器。?

當在柔軟感應材料所在的點上施加壓力時，柔軟感應材料的電氣特性將發生變化，通過上下兩個面上在該點交叉的兩個電極檢測到所受壓力的電上的柔軟感應材料的電氣特性的變化作為壓力信號輸出。?

本發明申請的第二個發明內容是，該二維面傳感器裝置由以下幾部分組成：a，薄膜形狀柔軟壓力感應材料；b，上下兩個面上縱橫相交的柔軟電極；c，分時掃描檢測回路及通信模塊；d，分布分析及表示軟件模塊。?

另外，本發明的第三個內容是縱橫電極上的各個電極通過開關分時掃描電路于與其交叉的所有電極按一定的時間間隔接通，接通后通過檢測回路來檢測各個交叉點上的柔軟感應材?料的受壓后的電氣特性的變化來的得到相應點上的所受到的壓力。?

關于發明的效果的說明?

依據本發明申請的發明，對于二維面壓力傳感器，其感應壓力的面上由柔軟的材料構成。這樣整個二維面上的感應壓力部分完全由柔軟材料組成，可以任意彎曲變形，并且，感應面有柔軟的薄膜組成，可以將壓力感應點的密度做成高密度的二維柔軟壓力傳感器。這有利于二維壓力傳感器的應用于需要高密度的二維面壓力感應傳感器中。如：做成手寫文字的計算機輸入裝置，柔軟鍵盤等。?

本發明實施時最佳方案的說明?

一，柔軟感應材料二維面壓力傳感器的按一定時間間隔進行掃描的檢測方法的說明。?

首先就本發明申請中的二維面傳感器的感知感應面上所受壓力的位置時的定位方法進行說明：?

對于二維柔軟面傳感器，在柔軟感應材料的上下兩個面上，分別縱橫排列X和Y個電極。有X*Y個柔軟壓力感應材料分布在二維柔軟感應面上。?

在感應二維柔軟感應面上柔軟感應材料上所受的壓力變化時，通過開關控制回路，只是接通在該點交叉的縱橫兩個電極于感應回路相連接，其他的各個電極使其處于高阻抗狀態。在檢測完該點的壓力變化后，按一定的順序接通其他的兩個縱橫交叉的電極，檢測在縱橫交叉的電極之間的柔軟感應材料的壓力信號。?

這樣，對于X*Y個放置了柔軟感應材料點的壓力的檢測，通過X*Y次檢查可以完成一次整個二維柔軟感應面上的壓力信號檢測?？梢詫⒚看谓油ń徊娴碾姌O進行檢查的時間設計的遠遠短于二維柔軟感應面上的各個壓力信號的變化的速度，這樣可以得到各個壓力點在柔軟材料感應面上的連續變化的路線及壓力大小。?

圖1是本發明中的二維柔軟面傳感器的感應面的構造示意圖。?

圖1是在柔軟壓力感應材料的薄膜上粘接了柔軟電極的二維柔軟面傳感器感應面構造示意圖。柔軟電極的形狀可以是方形，也可以是圓形或其他形狀。?

在檢測A點的壓力變化時，通過開關電路，接通將電極X1和Y1接通到檢測回路。同時?使其他的各個電極處于高阻抗狀態。這樣通過開關電路分別接通各個交叉點的電極進行該交叉點的壓力變化的檢測。?

二，利用本發明二維面傳感器的應用例：?

上述有相互交叉的電極及柔軟壓力感應材料組成的二維面傳感器的系統略圖由圖2來表示。?