[發明專利]一種用于摩爾斯編碼的柔性應變傳感器

在審

• 申請號: 202210660532.2
• 申請日: 2022-06-13
• 公開（公告）號: CN115077370A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 劉愛萍;錢程南;房國慶;吳化平
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術丹

本發明公開了一種用于摩爾斯編碼的柔性應變傳感器，包括傳感模塊、機械?電信號轉換模塊、信號發送模塊，所述傳感模塊為三明治結構柔性應變傳感器，所述機械?電信號轉換模塊為柔性電路，所述柔性電路包括信號采集單元、信息處理單元，所述信號發送模塊安裝于所述柔性電路上，所述信號發送模塊為藍牙或WiFi通訊裝置，通過手指運動控制柔性應變傳感器完成摩爾斯電碼編碼工作，并通過信號處理發送單元，實現簡單的摩爾斯電碼通信，具有便攜、隱蔽、可穿戴性等特點。

技術領域

本發明涉及柔性傳感技術領域，具體涉及到一種用于摩爾斯編碼的柔性應變傳感器。

背景技術

可穿戴式應變傳感器作為一種穩健發展的柔性、可伸縮的器件，具有高效率、長周期壽命和優異的周期穩定性等多方面的優點，溝通了傳統應變傳感器與平面電子器件間的聯系，加深傳感與交互間的融合，在醫療診斷、運動檢測、人機交互等領域得到普遍應用。

密碼學與密碼技術普遍存在于人們的生活中，人們常將信息進行加密以保證安全性。與二進制代碼相比，摩爾斯電碼包含更多的狀態，即有點、短線以及三種停頓狀態，更適合閱讀和理解，從而在信息傳遞等通訊領域得到普遍應用。傳統的摩爾斯電碼必須通過特定的電子設備進行編碼，設備復雜且笨重。

發明內容

為了克服上述現有技術中的缺陷，本發明提供了一種用于摩爾斯編碼的柔性應變傳感器，利用聚乙烯泡棉丙烯酸雙面膠帶轉印激光誘導石墨烯電極層，并于CNTs/PDMS電極構建三明治結構傳感模塊，配合機械-電信號轉換模塊以及信號發送模塊，實現通過手指運動完成摩爾斯電碼編碼工作。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種用于摩爾斯編碼的柔性應變傳感器，包括傳感模塊、機械-電信號轉換模塊、信號發送模塊，所述傳感模塊為三明治結構柔性應變傳感器，所述機械-電信號轉換模塊為柔性電路，所述柔性電路包括信號采集單元、信息處理單元，所述信號發送模塊安裝于所述柔性電路上。

進一步的，所述三明治結構柔性應變傳感器包含兩層垂直且相向貼合的激光誘導石墨烯電極層，所述激光誘導石墨烯電極層的相背的一側設置有聚乙烯泡棉丙烯酸雙面膠帶，所述激光誘導石墨烯電極層的中間夾入設置有CNTs/PDMS電極夾層。

進一步的，所述激光誘導石墨烯電極層通過紫外激光燒蝕聚酰亞胺薄膜制備成特定形狀。

進一步的，制備成特定形狀后的所述激光誘導石墨烯電極層通過聚乙烯泡棉丙烯酸雙面膠帶轉印，并通過導電銅箔接出電極引腳。

進一步的，所述CNTs/PDMS電極按照CNTs與PDMS質量比為1:10混合均勻，并通過注模熱壓法制備成十字架形。

進一步的，所述信號發送模塊通過藍牙或WiFi通訊裝置實現。

進一步的，所述信號采集單元、所述信息處理單元采用現有技術實現，此處不再贅述。

有益效果

本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：

1.采用激光誘導石墨烯作為電極，簡化了材料制備過程，降低了材料制備過程造成的環境污染，同時降低了成本；

2.利用聚乙烯泡棉丙烯酸雙面膠帶轉印石墨烯電極，采用了簡化流程的轉印技術，提高了制造效率，同時聚乙烯泡棉基底大大提升了電極的應變性能；

3.利用柔性可穿戴設備進行摩爾斯編碼，具有攜帶方便、成本低廉、隱蔽性好等優勢。

附圖說明

圖1是本發明一種用于摩爾斯編碼的柔性應變傳感器的邏輯結構圖；

圖2是機械-電信號轉換模塊和信號發送模塊的結構示意圖；

圖3是傳感模塊的結構示意圖；