[發明專利]一種無線壓力傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 201910091014.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109738094A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 聶寶清;陳新建;黃蓉
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G08C17/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;范青青

本發明公開了一種無線壓力傳感器及其制作方法，無線壓力傳感器包括織物隔板；所述織物隔板的一側設有多個呈陣列分布的無源天線，織物隔板的另一側設有多個鐵氧體薄膜；所述鐵氧體薄膜與無源天線一一對應設置，位置相互對準。本發明能夠通過鐵氧體薄膜集中吸收來自無源天線的磁能，從而有效提高了器件的靈敏度，避免導電材料的干擾。

技術領域

本發明涉及一種無線壓力傳感器及其制作方法，屬于傳感器技術領域。

背景技術

電子紡織品的發展是生物醫學和機器人技術的一個活躍的研究領域，基于這項技術的設備具有很大的物理柔性，出色的耐磨性，并且易于與各種織物基材集成，這是傳統電子設備無法實現的。電子紡織壓力傳感器已被用于各種應用，例如：可穿戴健康監測，智能家居護理，醫療診斷和人體運動檢測。目前已經引入了基于電容、電阻和壓電測量的不同傳感機理的傳感器來研發電子紡織品。例如：R.Li等人，研發了一種基于織物的電容式壓力傳感器，通過組裝一個柔性離子導電聚合物夾在兩層導電織物之間，以監測柔軟表面的壓力分布。 Lee的研究小組研發了一種縫制的基于織物的電容式壓力傳感器手套，通過檢測壓力來控制四旋翼運動。然而，在這個研究領域仍有幾個關鍵問題需要解決，包括布線的復雜性，彈性差以及環境變化引起的信號波動等問題，這限制了智能電子紡織設備的實際應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種無線壓力傳感器及其制作方法，解決現有技術中無線壓力傳感器靈敏度不高，存在導電材料干擾的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明是采用下述技術方案實現的：

第一方面，本發明實施例提供了一種無線壓力傳感器，包括織物隔板；

所述織物隔板的一側設有多個呈陣列分布的無源天線，織物隔板的另一側設有多個鐵氧體薄膜；

所述鐵氧體薄膜與無源天線一一對應設置，位置相互對準。

結合第一方面，進一步的，所述無源天線包括基板、設于基板上的電感器和電容器；所述電感器與所述電容器串聯構成LC諧振器，所述電感器與外部接收器線圈耦合，實現壓力信號無線傳輸。

結合第一方面，進一步的，所述電感器為呈螺旋狀分布于所述基板上的感應線圈。

結合第一方面，進一步的，所述基板為雙面覆銅層的PI膜，所述電容器與其中一個銅層電連接，電感器與另一銅層電連接，兩銅層通過通孔銅電鍍連接。

結合第一方面，進一步的，所述鐵氧體薄膜的磁導率大于100。

第二方面，本發明實施例提供了一種無線壓力傳感器的制作方法，其特征在于，所述傳感器包括：織物隔板和分設于織物隔板兩側的無源天線、鐵氧體薄膜；所述方法包括如下步驟：

在所述織物隔板上創建雙面對準標記；

在織物隔板的其中一個側面上根據對準標記固定無源天線；

在織物隔板的另一側面上與無源天線相對準的固定鐵氧體薄膜。

結合第二方面，進一步的，所述無源天線的制作方法包括：

選取雙面覆銅層的PI膜作為基板，使兩銅層保持電連接；

分別對兩銅層進行圖案化；

將電感器、電容器分別固定于兩銅層上，并與相應銅層保持電連接，實現電感器和電容器串聯連接。

結合第二方面，進一步的，通過設置通孔銅的方法實現兩銅層的電連接。

結合第二方面，進一步的，所述圖案化的方法包括：標準絲網印刷法和濕法蝕刻法。

結合第二方面，進一步的，所述方法還包括采用激光微加工技術將所述鐵氧體薄膜、無源天線劃分為大小一致的單一形狀。