[發(fā)明專利]一種外包裹有異質(zhì)體的應(yīng)變壓力傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110145135.7
• 申請(qǐng)日: 2021-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112903152B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張智明;劉康;李文慧;王佳偉;鄒可權(quán);梅順齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L1/22
• 分類(lèi)號(hào): G01L1/22
• 代理公司: 武漢市首臻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42229
• 代理人: 劉牧

一種外包裹有異質(zhì)體的應(yīng)變壓力傳感器，包括應(yīng)變片、彈性橋與異質(zhì)體，其中，彈性橋的底面的兩端分別與左支腿、右支腿的頂端垂直連接，彈性橋的頂面與異質(zhì)體相連接，異質(zhì)體的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)應(yīng)變片，應(yīng)變片與彈性橋上下正對(duì)設(shè)置，彈性橋的正下方為夾在左支腿、右支腿之間的變形空間；所述應(yīng)變片的制作工藝為磁控濺射，所述異質(zhì)體的制作材料為鐵氟龍；所述異質(zhì)體的側(cè)圍外表面上設(shè)置有側(cè)向應(yīng)力片，側(cè)向應(yīng)力片的中部與異質(zhì)體的側(cè)圍相接觸；所述應(yīng)變片為金屬片或者應(yīng)變織物，應(yīng)變織物為頂面附著有導(dǎo)電層的現(xiàn)有織物。本設(shè)計(jì)不僅監(jiān)測(cè)信號(hào)較強(qiáng)，而且不易被外部環(huán)境影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓力傳感器，屬于智能織物領(lǐng)域，尤其涉及一種外包裹有異質(zhì)體的應(yīng)變壓力傳感器。

背景技術(shù)

目前，隨著智能機(jī)械在體育、健康和醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛發(fā)展，柔性的可穿戴電子設(shè)備也日益受到關(guān)注，而作為柔性的可穿戴電子設(shè)備里不可少的組成部分，柔性應(yīng)變壓力傳感器的需求也日益急迫。

現(xiàn)有的柔性應(yīng)變壓力傳感器能夠嵌入或附著到具有柔軟、可拉伸彎曲特性的織物上，應(yīng)用中，該種傳感器能將織物的應(yīng)力變形轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的電阻或電容信號(hào)，從而適合于運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、醫(yī)療信號(hào)監(jiān)測(cè)方面。但現(xiàn)有的柔性應(yīng)變壓力傳感器在應(yīng)用中存在以下缺陷：

外來(lái)力作用于傳感器中的應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的形變程度有限，導(dǎo)致信號(hào)較弱，監(jiān)測(cè)效果較差，此外，應(yīng)變片易與外部環(huán)境相接觸，從而被外部環(huán)境損傷或影響，降低監(jiān)測(cè)效果，縮短使用壽命。

公開(kāi)該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本專利申請(qǐng)的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的監(jiān)測(cè)信號(hào)較弱、易被外部環(huán)境影響的缺陷與問(wèn)題，提供一種監(jiān)測(cè)信號(hào)較強(qiáng)、不易被外部環(huán)境影響的外包裹有異質(zhì)體的應(yīng)變壓力傳感器。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種外包裹有異質(zhì)體的應(yīng)變壓力傳感器，所述應(yīng)變壓力傳感器包括應(yīng)變片、彈性橋與異質(zhì)體，所述彈性橋的底面的兩端分別與左支腿、右支腿的頂端垂直連接，所述彈性橋的頂面與異質(zhì)體相連接，異質(zhì)體的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)應(yīng)變片，該應(yīng)變片與彈性橋上下正對(duì)設(shè)置，彈性橋的正下方為夾在左支腿、右支腿之間的變形空間。

所述應(yīng)變片的制作工藝為磁控濺射。

所述應(yīng)變片為一個(gè)惠斯通電橋中的一個(gè)電阻，惠斯通電橋中除應(yīng)變片之外的部分都位于異質(zhì)體的外部。

所述異質(zhì)體的制作材料為鐵氟龍。

所述彈性橋?yàn)榻饘倨?/p>

所述彈性橋與左支腿、右支腿構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)，所述彈性橋、左支腿、右支腿的制作材料都為不銹鋼。

所述異質(zhì)體的側(cè)圍外表面上設(shè)置有側(cè)向應(yīng)力片，側(cè)向應(yīng)力片的頂端與異質(zhì)體側(cè)圍上近其頂面的部位相連接，側(cè)向應(yīng)力片的底端與異質(zhì)體側(cè)圍上近其底面的部位相連接，側(cè)向應(yīng)力片的中部與異質(zhì)體的側(cè)圍相接觸。

所述側(cè)向應(yīng)力片的數(shù)量為四片，其中，異質(zhì)體的前側(cè)圍上設(shè)置有并排的兩片側(cè)向應(yīng)力片，異質(zhì)體的后側(cè)圍上設(shè)置有并排的兩片側(cè)向應(yīng)力片，相鄰的側(cè)向應(yīng)力片之間夾成有側(cè)向間隙。

所述應(yīng)變片沿水平方向設(shè)置，所述側(cè)向應(yīng)力片沿垂直方向設(shè)置，應(yīng)變片與側(cè)向應(yīng)力片相互垂直。

所述應(yīng)變片為金屬片或者應(yīng)變織物，所述應(yīng)變織物為頂面附著有導(dǎo)電層的現(xiàn)有織物，所述導(dǎo)電層為導(dǎo)電顆粒與膠狀體的混合物；

所述側(cè)向應(yīng)力片為金屬片或者應(yīng)變織物，所述應(yīng)變織物為頂面附著有導(dǎo)電層的現(xiàn)有織物，所述導(dǎo)電層為導(dǎo)電顆粒與膠狀體的混合物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：