[发明专利]泡沫压力传感器

说明书

压力传感器包括第一板(102)、第二板(104)和设置在第一板与第二板之间的泡沫(106)。该泡沫是具有约50μm至250μm的平均泡孔尺寸和5lbs/ft³至30lbs/ft³之间的密度的聚氨酯泡沫。

背景技术

本发明涉及压力传感器，并且更具体地，涉及一种电容式泡沫压力传感器和包括这种传感器的系统。

存在可以检测压力的几种方式。一种方式是利用压力传感器。压力传感器用于数千个日常应用中的控制和监视。压力传感器还可以用于间接地测量其他变量，例如流体/气体流量、速度、水位和高度。压力传感器可以可替选地称为压力换能器、压力变送器、压力发送器、压力指示器、流压计和压力计、以及其他名称。

压力传感器的用途很多。例如，压力传感器可以用于测量冲击力以及持续的压力。这些用途仅仅是示例，并且还可以提供其他用途。

美国公布号2012/055257A1公开了一种压力感测或力生成装置。

发明内容

导电电极被放置在泡沫片的任一侧面上。通过测量这两个电极的平行板电容，可以确定泡沫已被压缩的程度。通过使用不同的导电材料或印刷电子图案，可以制造更先进的传感器。

在一个实施方式中，公开了一种压力传感器，其包括第一板、第二板和设置在第一板与第二板之间的泡沫。该泡沫是具有约50μm至250μm的平均泡孔尺寸和5lbs/ft³至30lbs/ft³之间的密度的聚氨酯泡沫。

在另一实施方式中，公开了一种压力传感器，其包括第一板、第二板和设置在第一板与第二板之间的泡沫。该压力传感器还包括设置在第一板或第二板中的一个的表面上的导体包覆压电膜。

附图说明

在说明书所附的权利要求书中特别指出并且明确要求保护被认为是本发明的主题。从下面结合附图的详细描述中，本发明的前述和其他特征和优点是明显的，其中：

图1A和图1B示出了泡沫电容器的示例；

图2示出了用于读取泡沫电容器的电容的电路；

图3示出了如图2所示的电路中的压缩的和非压缩的泡沫电容器的示例响应；

图4示出了与压电传感器相组合的泡沫电容器；以及

图5示出了用于读取图5的组合的电路。

具体实施方式

根据一个实施方式，公开了一种压力传感器。压力传感器可以是独立的传感器或者可以用作包括压力传感器的系统的一部分。在一个实施方式中，所公开的压力传感器采取两个导电电极的形式，该两个导电电极呈由泡沫材料分隔开的板的形式。当在所述板中的一个或全部两个上施加压力时，泡沫被压缩。改变所述板之间的距离引起传感器的电容改变。该改变与所施加的压力的量相关。

所公开的传感器可以用在许多不同的环境中，包括但不限于：用于头盔的冲击传感器；用于头盔和鞋类的磨损传感器；用于公共交通的乘客的检测；以及汽车座椅-能够为安全带传感器区别人与行李。

图1A和图1B示出了被实施为根据一个实施方式形成的电容器100的压力传感器的示例。该电容器包括第一电极102和第二电极104。在一个实施方式中，每个电极是具有面积A的板。在所示的实施方式中，电极由泡沫材料(泡沫)106分隔开。