[發明專利]一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法

有效

• 申請號: 202011193758.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112432722B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 朱興一;周旭東;葉方永
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法，其特征在于，所述的壓力檢測系統包括傳感器模塊(1)、轉接板(2)、單片機(3)和顯示模塊(4)；所述的傳感器模塊(1)和顯示模塊(4)分別與單片機(3)相連；所述的傳感器模塊(1)通過轉接板(2)與單片機(3)相連；所述的傳感器模塊(1)為柔性陣列壓力傳感器；所述的柔性陣列壓力傳感器包括壓敏單元、柔性基底單元和封裝單元；所述的壓敏單元和柔性基底單元分別安裝在封裝單元內；所述的壓敏單元與柔性基底單元相連；所述的柔性基底單元為柔性印刷電路板；所述的柔性印刷電路板的銅箔厚度為1oz，涂膠采用環氧樹脂膠，絕緣材料采用聚酰亞胺，柔性印刷電路板采用正反雙面布線；

所述的制造方法包括：

步驟1：確定柔性陣列壓力傳感器中壓敏單元的陣列分布，使用Altium Designer進行柔性印刷電路板的繪制；

步驟2：將壓敏單元中的導電橡膠切割成圓盤形狀，使用導電銀膠將導線橡膠粘接在柔性印刷電路板上；

步驟3：將正負極分別置于導電橡膠的上下表面，使電流流經導電橡膠，將外接壓力變化轉換為導電橡膠電阻變化；

步驟4：連接傳感器模塊(1)、轉接板(2)、單片機(3)和顯示模塊(4)，傳感器模塊(1)通過轉接板(2)與單片機(3)相連，顯示模塊(4)與單片機(3)相連，同時將參數設定方法和數據采集方法寫入單片機；

步驟5：完成壓力檢測系統的制備。

2.根據權利要求1所述的一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法，其特征在于，所述的壓敏單元包括導電硅橡膠壓敏基體和炭黑導電填料；所述的炭黑導電填料填充在導電硅橡膠壓敏基體內。

3.根據權利要求1所述的一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法，其特征在于，所述的柔性印刷電路板上設有通過有機可焊性抗氧化處理形成厚度為0.2～0.6μm的致密有機覆蓋層。

4.根據權利要求1所述的一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法，其特征在于，所述的柔性陣列壓力傳感器中壓敏單元的數量為9個。

5.根據權利要求4所述的一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法，其特征在于，所述的壓敏單元采用3*3陣列均勻分布在柔性基底單元上，每兩個相鄰的壓敏單元的橫縱距離均為3cm。

6.根據權利要求1所述的一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法，其特征在于，所述的單片機中內嵌有用于傳感器模塊(1)的參數設定方法，具體為：

首先串口序列選擇對應連接串口，其次進行延時函數的初始化，然后設置終端優先級分組，隨后設置串口通信的波特率為19200，最后進行模數轉換器ADC的初始化。

7.根據權利要求1所述的一種道路用柔性陣列壓力檢測系統的制造方法，其特征在于，所述的單片機中內嵌有用于傳感器模塊(1)的數據采集方法，具體為：

依次將PB0、PB1和PB2三個電源輸入端端口中的一個端口設置為3.3V高電平，其余兩個端口設置為0V低電平，每一個端口連接有三個柔性陣列壓力傳感器；

將PB0置為高電平時，PB1和PB2為低電平，此時與PB0相連的三個柔性陣列壓力傳感器通電進行工作，PA1、PA2和PA3三個引腳分別采集此刻與之相連三個柔性陣列壓力傳感器的電壓，并將采集的信息存儲到字符串中，實現電阻信息的獲取。