[發明專利]一種柔性應變傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 202110313285.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113203355A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 周偉;劉陽旭;張金惠
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;林燕玲

1.一種柔性應變傳感器，其特征在于：包括依次疊加的封裝層、中間層和柔性基底；該中間層設有四組微通道，每組微通道內填充有液態金屬構成電阻條，四個電阻條通過導線依次相連構成惠斯通電橋；封裝層設有輸入線路和輸出線路，且分別與惠斯通電橋的輸入端和輸出端電性連接。

2.如權利要求1所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：包括有第一電阻條、第二電阻條、第三電阻條和第四電阻條，該第一電阻條和第三電阻條橫向平行設置，該第二電阻條和第四電阻條縱向平行設置且分別位于第一電阻條和第三電阻條兩側；第一電阻條兩端分別與第二電阻條和第四電阻條一端相連，第三電阻條兩端分別與第二電阻條和第四電阻條另一端相連。

3.如權利要求2所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：所述第一電阻條或第三電阻條與所述第二電阻條和第四電阻條相垂直。

4.如權利要求1所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：所述微通道包括若干長通道和若干連接通道，該若干長通道為平行間隔分布，該連接通道連通相鄰的兩長通道；所述液態金屬填充于該長通道和連接通道內。

5.如權利要求1所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：所述液態金屬為鎵或鎵銦錫合金。

6.如權利要求1所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：所述鎵銦錫合金中鎵、銦、錫含量分別為61.5％、28.5％、10％。

7.如權利要求1所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：所述封裝層采用的材料是硅橡膠。

8.如權利要求1所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：所述柔性基底采用的是硅橡膠。

9.如權利要求1所述的一種柔性應變傳感器，其特征在于：所述中間層采用的是硅橡膠。

10.一種柔性應變傳感器的制作方法，其特征在于：包括如下步驟

1)采用3D打印制作具有四組微通道的轉印模具；

2)將液態硅橡膠注入在轉印模具中并進行固化，脫模后得到柔性基底和具有四組微通道的中間層；

3)將液態金屬注入微通道中形成電阻條，通過導線依次連接四個電阻條構成惠斯通電橋；

4)在中間層表面制作封裝層，在封裝層上制作輸入線路和輸出線路且分別與惠斯通電橋的輸入端和輸出端電性連接。