[發(fā)明專利]一種道路用柔性陣列壓力檢測系統(tǒng)的制造方法

有效

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• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112432722B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)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(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發(fā)明涉及一種道路用柔性陣列壓力檢測系統(tǒng)及其制造方法，壓力檢測系統(tǒng)包括傳感器模塊、轉接板、單片機和顯示模塊，傳感器模塊和顯示模塊分別與單片機相連，傳感器模塊通過轉接板與單片機相連，傳感器模塊為柔性陣列壓力傳感器。壓力檢測系統(tǒng)的制造方法具體為：進行柔性印刷電路板的與繪制；切割壓敏單元，使用導電銀膠將導線橡膠粘接在柔性印刷電路板上；正負極分別置于導電橡膠的上下表面，使電流流經(jīng)壓敏單元；連接各部件，同時將參數(shù)設定方法和數(shù)據(jù)采集方法寫入單片機；完成壓力檢測系統(tǒng)的制備。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有精度和靈敏度高、抗干擾能力強、實用性好、制備簡單、成本低等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及交通運輸工程技術領域，尤其是涉及一種道路用柔性陣列壓力檢測系統(tǒng)的制造方法。

背景技術

隨著公路交通基礎設施的逐步完善和汽車保有量的大幅增加，道路交通安全問題逐漸成為交通管理工作的重中之重。建立在通信技術、計算機信息技術的基礎之上，各類車輛檢測技術向全面化、范圍覆蓋化、智能化與實時化的方向發(fā)展。檢測車輛行駛的輪跡有助于車道偏離預警、異常駕駛行為預警以及車輛沖突預警等，降低道路交通安全事故風險。

目前國內(nèi)外對車輛輪跡的檢測多基于數(shù)字圖像技術，通過識別道路標線來獲取車輛位置信息。但此類方法在標線不清、光線不足的情況下應用有限，且易受天氣影響，不易實現(xiàn)道路的全覆蓋監(jiān)測。微波檢測技術、主動/被動式紅外檢測技術、超聲波檢測技術以及視頻檢測技術等尚處于發(fā)展不完善的階段，還存在一些不足之處。一方面是抗環(huán)境干擾能力還比較弱，包括雨雪霧大風在內(nèi)的天氣、溫度與對流、光影變化等，另一方面技術的漏檢率較高，檢測精度還有待提升。

相對來說，壓力檢測技術作為埋入式檢測，檢測精度和抗環(huán)境干擾能力較強，成本低；但另一方面，由于埋入式檢測技術的安裝過程需要挖開路面才能進行檢測設備的鋪設，給車輛通行帶來不便，此外，安裝完成的修補區(qū)域也容易在交通荷載的反復作用下成為道路損傷易發(fā)區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種精度和靈敏度高、抗干擾能力強、實用性好、制備簡單、成本低的道路用柔性陣列壓力檢測系統(tǒng)及其制造方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種道路用柔性陣列壓力檢測系統(tǒng)的制造方法，所述的壓力檢測系統(tǒng)包括傳感器模塊、轉接板、單片機和顯示模塊；所述的傳感器模塊和顯示模塊分別與單片機相連；所述的傳感器模塊通過轉接板與單片機相連；所述的傳感器模塊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(nèi)；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(huán)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(jīng)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、轉接板、單片機和顯示模塊，傳感器模塊通過轉接板與單片機相連，顯示模塊與單片機相連，同時將參數(shù)設定方法和數(shù)據(jù)采集方法寫入單片機；

步驟5：完成壓力檢測系統(tǒng)的制備；

優(yōu)選地，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(nèi)。

優(yōu)選地，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。