[發(fā)明專利]拉伸傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711401755.2
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108253998B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃子軒;劉韋良
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣艾華電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G01D5/241
• 分類號: G01D5/241
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 吳志紅;臧建明

本發(fā)明提供一種拉伸傳感器包含一第一彈性絕緣層、一第一彈性導(dǎo)電層、一彈性介電層、一第二彈性導(dǎo)電層及一第二彈性絕緣層。第一彈性絕緣層的組成包含一彈性樹脂。第一彈性導(dǎo)電層設(shè)置于第一彈性絕緣層，且第一彈性導(dǎo)電層的組成包含彈性樹脂與一導(dǎo)電材料。彈性介電層設(shè)置于第一彈性導(dǎo)電層上，且彈性介電層的組成包含彈性樹脂與一介電材料，介電材料是由一Sr_1?xCa_xTiO₃化合物、一Sr_1?yBa_yTiO₃化合物與一BaTiO₃化合物中的至少一者所組成，藉以使介電材料的介電常數(shù)介于15.65法拉/米與2087.3法拉/米之間。第二彈性導(dǎo)電層包含彈性樹脂與導(dǎo)電材料。第二彈性絕緣層設(shè)置于第二彈性導(dǎo)電層，并且包含彈性樹脂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種拉伸傳感器，尤其涉及一種利用彈性樹脂與介電材料組成彈性介電層的拉伸傳感器。

背景技術(shù)

在人機(jī)互動的領(lǐng)域中，由于穿戴式裝置可穿戴在使用者的身上，進(jìn)而成為使用者的一部分，并提供使用者通過本身的肢體動作進(jìn)行操作，因此不僅可以有效的融入使用者的日常生活之中，更能因?yàn)榇┐魇窖b置提供的功能來讓使用者的生活更加便利。

然而，由于穿戴式裝置主要是通過各種傳感器來感測使用者的動作，因此傳感器必需要具備有可撓性與伸縮性，藉以感測到各種彎曲或伸展的動作。

在現(xiàn)有技術(shù)中，為了使傳感器具備有伸縮性的功能，主要是將一彈性樹脂作為一彈性介電層，并在彈性介電層的兩側(cè)設(shè)有電極，進(jìn)而通過兩側(cè)的電極形成感應(yīng)電容，藉以在彈性介電層受到拉伸而縮短兩側(cè)電極之間的距離時，使兩側(cè)電極所形成的感應(yīng)電容產(chǎn)生變化，進(jìn)而計(jì)算出拉伸變形量；然而，由于一般彈性樹脂的k值較低，例如橡膠的相對介電常數(shù)約為2至3，因此以橡膠做為彈性介電層時，其所能形成的感應(yīng)電容值有限，也因此使得一般利用橡膠等彈性樹脂做為彈性介電層的傳感器無法有效的通過電容值的變化來測得傳感器被拉伸的幅度。

此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然可以通過對彈性樹脂進(jìn)行改質(zhì)的方式來提升彈性樹脂被極化的能力，進(jìn)而提高介電常數(shù)，但利用改質(zhì)的方式會使得整體的制造成本大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于在先前技術(shù)中，現(xiàn)有的拉伸傳感器主要是以彈性樹脂作為拉伸傳感器中的彈性介電層，然而由于一般彈性樹脂的介電常數(shù)較低，所能形成的電容值有限，進(jìn)而使得感測拉伸率的靈敏度較差，而雖然彈性樹脂可以通過改質(zhì)的方式來提高介電常數(shù)，但卻會大幅的提高成本。緣此，本發(fā)明的目的在于提供一種拉伸傳感器，以利用添加介電材料的方式來提高彈性介電層的等效介電常數(shù)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種拉伸傳感器，包含一第一彈性絕緣層、一第一彈性導(dǎo)電層、一彈性介電層、一第二彈性導(dǎo)電層以及一第二彈性絕緣層。第一彈性絕緣層的組成包含一彈性樹脂。第一彈性導(dǎo)電層設(shè)置于第一彈性絕緣層，且第一彈性導(dǎo)電層的組成包含彈性樹脂與一導(dǎo)電材料。彈性介電層設(shè)置于第一彈性導(dǎo)電層上，且彈性介電層的組成包含彈性樹脂與一介電材料，介電材料是由一Sr_1-xCa_xTiO₃化合物、一Sr_1-yBa_yTiO₃化合物與一BaTiO₃化合物中的至少一者所組成，且0.1≦x≦0.9，0.1≦y≦0.9，藉以使介電材料的介電常數(shù)(Dielectric Constant；K)介于15.65法拉/米與2087.3法拉/米之間。第二彈性導(dǎo)電層是設(shè)置于彈性介電層，且第二彈性導(dǎo)電層的組成包含彈性樹脂與導(dǎo)電材料。第二彈性絕緣層設(shè)置于第二彈性導(dǎo)電層，且第二彈性絕緣層的組成包含彈性樹脂。