[實用新型]一種溫度壓力復合傳感器

有效

• 申請號: 201920616552.3
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN209541953U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 李澤裔;林雄威;魯圣國;姚英邦;陶濤;梁波
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G01K7/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種溫度壓力復合傳感器，包括帶有第一感應單元和第二感應單元的壓電感應層，其中，第一感應單元的形狀為棱臺狀，第二感應單元的形狀為半球狀，且第一感應單元的高度大于等于第二感應單元的高度；位于壓電感應層上表面的第一感應電極層；位于壓電感應層下表面的第二感應電極層；位于第二感應電極層下表面的溫度感應層；位于溫度感應層下表面的第三感應電極層。可見，壓電感應層具有棱臺狀的第一感應單元和半球狀的第二感應單元，檢測壓力時第一感應單元受到壓力而形變，但是各側面發生的形變量不同，實現對壓力的三維檢測；第一感應單元和第二感應單元感應不同范圍的壓力值，優化壓力傳感特性曲線的線性度，從而提高壓力測量的精度。

技術領域

本申請涉及傳感器技術領域，特別是涉及一種溫度壓力復合傳感器。

背景技術

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息按一定規律變成電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器種類繁多，根據其感知功能可以分為壓力傳感器、溫度傳感器、光敏傳感器、激光傳感器等等。為了使傳感器感知能力多樣化，出現了復合傳感器，如溫度壓力復合傳感器，可以同時對溫度和壓力進行感知，并反饋出溫度和壓力。

現有的溫度壓力復合傳感器中，壓力傳感器部分是由電阻單元或電容單元制成的，電阻單元的分辨率低，并且對于三維壓力與三維形變量不能做到同時測量，只能反饋單一的壓力值；電容單元雖然對壓力變化的感知明顯，精度較高，但是對于壓力的方向無法準確測得，僅限于一維壓力測量。

因此，溫度壓力復合傳感器在進行壓力檢測時，如何實現對壓力的三維檢測，以及提高測量的精確度是本領技術人員應重點關注的。

實用新型內容

本申請的目的是提供一種溫度壓力復合傳感器，實現對壓力的三維檢測以及提高測量的精度。

為解決上述技術問題，本申請提供一種溫度壓力復合傳感器，包括：

帶有第一感應單元和第二感應單元的壓電感應層，其中，所述第一感應單元的形狀為棱臺狀，所述第二感應單元的形狀為半球狀，且所述第一感應單元的高度大于等于所述第二感應單元的高度；

位于所述壓電感應層上表面的第一感應電極層；

位于所述壓電感應層下表面的第二感應電極層；

位于所述第二感應電極層下表面的溫度感應層；

位于所述溫度感應層下表面的第三感應電極層。

可選的，所述壓電感應層帶有多個所述第一感應單元和多個所述第二感應單元，且多個所述第一感應單元和多個所述第二感應單元呈均勻分布。

可選的，所述溫度感應層為帶有槽狀凸起的薄膜溫度感應層。

可選的，所述溫度感應層為填充有導電顆粒的聚偏氟乙烯薄膜溫度感應層。

可選的，所述導電顆粒為納米炭黑顆粒。

可選的，所述壓電感應層為聚偏二氟乙烯-三氟乙烯復合薄膜壓電感應層。

可選的，還包括：

位于所述第一感應電極層上表面的保護層。

可選的，所述保護層為聚酰亞胺保護層。

可選的，所述第一感應電極層的厚度、所述第二感應電極層的厚度、所述第三感應電極層的厚度取值范圍均為1μm至5μm，包括端點值。

可選的，所述第一感應電極層、所述第二感應電極層、所述第三感應電極層均為金屬導電層。