[發明專利]多軸紙基加速度傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 201811613358.6
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109470886A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 翟榮安;馬海波;劉新宇;汝長海;孫鈺
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃微納自動化系統與裝備技術研究所有限公司
• 主分類號: G01P15/12
• 分類號: G01P15/12;G01P15/18
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 殷海霞

本發明公開了一種制備工藝簡單、可靠性高、綠色環保以及低成本的多軸紙基加速度傳感器，包括單軸紙基加速度傳感器和紙基制成的安裝載體；所述單軸紙基加速度傳感器配置有至少兩個，各所述單軸紙基加速度傳感器各自獨立運行；所述安裝載體上配置有兩軸安裝部或三軸安裝部，兩個所述單軸紙基加速度傳感器固定在所述兩軸安裝部上；或三個所述單軸紙基加速度傳感器固定在所述三軸安裝部上。本發明的多軸紙基加速度傳感器，利用紙基易折疊變形的特點，能夠降低制備工藝的難度，以及紙基的環保特性，相較于傳統的硅基加速度傳感器不影響其靈敏度的前提下降低了成本，同時不會對環境造成污染，綠色環保。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種多軸紙基加速度傳感器，還涉及一種多軸紙基加速度傳感器的制備方法。

背景技術

加速度傳感器是一種能夠測量周圍環境發生加速度變化的高靈敏度器件，也是汽車安全、智能產品、GPS導航以及航空等應用領域中重要部分。其主要以硅為基材，由質量塊、彈性元件、阻尼器、敏感元件和適調電路等部分組成，將加速度信號轉變為相應的電信號，可應用于多方向加速度大小的測量。但目前其需要通過光刻、薄膜沉積、摻雜、刻蝕以及化學機械拋光等，甚至還采用微加工制造技術。加速度傳感器的傳統加工工藝過于復雜，如果加工過程中某個環節發生錯誤，往往造成所制備加速度傳感器的靈敏度不高，甚至不能使用。同時，傳統加速度傳感器在制備過程中會對環境帶來污染，并且昂貴的硅片基材也增加了其制造陳本，這些都造成了傳統加速度傳感器的可靠性不足以及成本增加。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種制備工藝簡單、可靠性高、綠色環保以及低成本的多軸紙基加速度傳感器。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種多軸紙基加速度傳感器，包括單軸紙基加速度傳感器和紙基制成的安裝載體；所述單軸紙基加速度傳感器配置有至少兩個，各所述單軸紙基加速度傳感器各自獨立運行；所述安裝載體上配置有兩軸安裝部或三軸安裝部，兩個所述單軸紙基加速度傳感器固定在所述兩軸安裝部上；或三個所述單軸紙基加速度傳感器固定在所述三軸安裝部上。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述單軸紙基加速度傳感器包括紙基載體、配置在紙基載體上的感應部，以及與所述感應部電性連接的信號輸出部；所述感應部具有質量塊和碳膜電阻，作用在所述質量塊上的力經所述碳膜電阻轉換成電信號，所述信號輸出部將碳膜電阻轉換輸出的電信號輸出至外部測量儀器。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述單軸紙基加速度傳感器還包括信號轉接部，所述信號轉接部配置在紙基載體上，所述信號轉接部電性連接碳膜電阻和信號輸出部；所述信號轉接部將碳膜電阻轉換輸出的電信號傳輸至信號輸出部。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述信號轉接部包括涂覆在紙基載體上的導電線，所述導電線的一端連接碳膜電阻，其另一端連接信號輸出部；所述導電線的材料為導電膠帶、金屬薄膜、導電銀漿或導電碳漿。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述單軸紙基加速度傳感器還包括固定部，所述單軸紙基加速度傳感器通過其固定部安裝在所述安裝載體的兩軸安裝部或三軸安裝部上。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述碳膜電阻為涂覆在所述紙基載體上的碳膜，所述碳膜為“U”字形結構。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述碳膜的材料為石墨、石墨烯或碳納米管。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述安裝載體上還設有輸出通孔，所述輸出通孔配置在與兩軸安裝部或三軸安裝部相鄰位置的平面上；各所述單軸紙基加速度傳感器的信號輸出部均通過所述輸出通孔連接外部測量儀器。

為了解決上述技術問題，本發明還提供了一種多軸紙基加速度傳感器的制備方法，包括，

基于裁切、沖壓或者激光切割工藝制成紙基安裝載體；