[實用新型]柔性傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020022519.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN211401071U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 曹永革;王充;宋鶴然;曹智泉;曹智俊
• 申請（專利權）人: 零鏡（深圳）科技有限責任公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種柔性傳感器，包括：第一硅膠層；金屬層，設置在第一硅膠層，金屬層的厚度小于毫米；金屬層設有微裂紋，微裂紋沿著形變方向延伸；以及導電體，與金屬層電連接。由于該柔性傳感器的硅膠為柔性，金屬在微裂紋的結(jié)構設計（微裂紋為金屬層拉伸變化提供空間），該金屬層的厚度小于毫米級，甚至可以達到微米或納米級，且金屬本身具有一定的柔軟性。導電體可以是導電布、導電線、導電薄膜或任意的導電體即可，起到電阻值信號導出作用。因此本方案的柔性傳感器為“柔”的傳感器，與傳統(tǒng)的“剛”的傳感器有明顯的區(qū)別和優(yōu)勢。

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，特別是涉及一種柔性傳感器。

背景技術

隨著信息時代的應用需求越來越高，對被測量信息的范圍、精度和穩(wěn)定情況等各性能參數(shù)的期望值和理想化要求逐步提高，而傳統(tǒng)的“硬”傳感器無法實現(xiàn)物體形變的測量，例如人體的姿態(tài)、機器人的多維度的轉(zhuǎn)動等都無法獲得變化，使得很多應用的場景無法測量。

因此，“軟”的傳感器是急需解決的技術難題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種新型柔性的傳感器結(jié)構。

一種柔性傳感器，包括：第一硅膠層； 金屬層，設置在所述第一硅膠層，所述金屬層的厚度小于毫米；所述金屬層設有微裂紋，所述微裂紋沿著形變方向延伸；以及導電體，與所述金屬層電連接。

在一實施例中，還包括：第二硅膠層，覆蓋所述金屬層。

在一實施例中，所述金屬層包括第一子金屬層和第二子金屬層，所述第一子金屬層和所述第二子金屬層皆設有微裂紋，所述第一子金屬層的微裂紋方向和所述第二子金屬層的微裂紋方向呈角度交錯設置。

在一實施例中，所述第一子金屬層的微裂紋方向和所述第二子金屬層的微裂紋方向呈90度交錯設置。

在一實施例中，所述微裂紋為鏤空的呈線性結(jié)構。

在一實施例中，所述金屬層為金、銀、銅、鐵或其合金。

在一實施例中，所述電源為紐扣電池，所述無線模塊為WiFi、藍牙或紅外。

在一實施例中，還包括信號采集裝置；所述信號采集裝置包括：電路板、設置在所述電路板上的電源、無線模塊和控制模塊，所述電源為所述無線模塊、所述控制模塊提供電能；所述金屬層通過所述導電體與所述控制模塊電連接。

采用本方案的柔性傳感器，當柔性傳感器拉伸發(fā)生形變，由于其中間設有金屬層，該金屬層隨著外部硅膠拉伸形變而發(fā)生形變，該金屬層（金屬的長寬等都發(fā)生變化）的電阻值也發(fā)生了變化。此時，該柔性傳感器的拉伸形變量與電阻值的變化量形成關聯(lián)關系，可用于測量待測物體的形變，并通過導電體把電阻值向外傳遞。

由于該柔性傳感器的硅膠為柔性，金屬在微裂紋的結(jié)構設計（微裂紋為金屬層拉伸變化提供空間），該金屬層的厚度小于毫米級，甚至可以達到微米或納米級，且金屬本身具有一定的柔軟性。導電體可以是導電布、導電線、導電薄膜或任意的導電體即可，起到電阻值信號導出作用。因此本方案的柔性傳感器為“柔”的傳感器，與傳統(tǒng)的“剛”的傳感器有明顯的區(qū)別和優(yōu)勢。

【附圖說明】

圖1為一個實施例柔性傳感器的示意圖；

圖2為一個實施例微裂紋的微顯示圖；

圖3為一個實施例柔性傳感器的分解示意圖；

圖4為另一個實施例柔性傳感器的分解示意圖；

圖5為一個實施例第一子金屬層的示意圖；

圖6為一個實施例第二子金屬層的示意圖；

圖7為一個實施例柔性傳感器與信號采集裝置連接的示意圖；