[發明專利]一種電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件

有效

• 申請號: 201910409890.4
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN110057478B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 孫思雨;曹海琳;丁小恒;李明愚;郭悅
• 申請（專利權）人: 深圳市航天新材科技有限公司;深圳烯創先進材料研究院有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L9/04
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 羅志偉

1.一種電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：包括疊層設置的第一柔性薄膜基底、壓敏層、環形電極層和第二柔性薄膜基底，其中，所述壓敏層位于所述第一柔性薄膜基底、環形電極層之間，所述環形電極層位于所述壓敏層、第二柔性薄膜基底之間，所述環形電極層包括環形電極和電極引出端，所述環形電極與所述電極引出端連接，所述第一柔性薄膜基底與所述第二柔性薄膜基底通過粘性材料封裝，所述壓敏層包括位于同一平面的外圈壓敏層和內圈壓敏層，所述外圈壓敏層的直徑大于所述內圈壓敏層，所述內圈壓敏層的表面電阻大于所述外圈壓敏層的表面電阻；

所述壓敏層、環形電極之間設有空隙；

所述環形電極包括至少一對外環電極電路和至少一對中心電極電路，所述一對外環電極電路包括第一外環電極電路和第二外環電極電路，所述一對中心電極電路包括第一中心電極電路和第二中心電極電路；按壓所述電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件時，所述外圈壓敏層與所述第一外環電極電路、第二外環電極電路接觸，所述內圈壓敏層與所述第一中心電極電路、第二中心電極電路接觸。

2.根據權利要求1所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述壓敏層印制在所述第一柔性薄膜基底的表面，所述環形電極層印制在所述第二柔性薄膜基底的表面。

3.根據權利要求1所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述外圈壓敏層和內圈壓敏層組合形成一個完整圓形。

4.根據權利要求1所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述壓敏層為與所述第一柔性薄膜基底同步變形的具有壓敏效應的材料制成，所述壓敏層主要由高分子材料與導電材料混合而成。

5.根據權利要求4所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述壓敏層中內圈壓敏層的導電材料摻雜濃度范圍為2-4wt%，所述壓敏層中外圈壓敏層的導電材料摻雜濃度范圍為4-7.5wt%。

6.根據權利要求4所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述壓敏層的高分子材料為氯化丙烯類樹脂、聚氨酯類樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂中的至少一種，所述壓敏層的導電材料為碳納米管、碳纖維、導電碳粉、石墨烯中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述電極引出端包括第一電極引出端和第二電極引出端，所述第一外環電極電路、第一中心電極電路匯合后與所述第一電極引出端連接，所述第二外環電極電路、第二中心電極電路匯合后與所述第二電極引出端連接，所述第一外環電極電路、第一中心電極電路共地，所述第二外環電極電路、第二中心電極電路共地。

8.根據權利要求7所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述第一外環電極電路、第二外環電極電路分別在外圍沿周向布置，呈環狀，所述第一中心電極電路、第二中心電極電路分別在中心沿徑向對稱布置，所述第一外環電極電路、第二外環電極電路之間的間距小于所述第一中心電極電路、第二中心電極電路的間距。

9.根據權利要求1所述的電阻式高靈敏柔性壓力傳感器件，其特征在于：所述第一柔性薄膜基底、第二柔性薄膜基底均用于傳遞力載荷，所述第一柔性薄膜基底的材料為聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜中的至少一種，所述第二柔性薄膜基底的材料為聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜中的至少一種。