[发明专利]拉伸传感器

说明书

本发明提供一种拉伸传感器包含一第一弹性绝缘层、一第一弹性导电层、一弹性介电层、一第二弹性导电层及一第二弹性绝缘层。第一弹性绝缘层的组成包含一弹性树脂。第一弹性导电层设置于第一弹性绝缘层，且第一弹性导电层的组成包含弹性树脂与一导电材料。弹性介电层设置于第一弹性导电层上，且弹性介电层的组成包含弹性树脂与一介电材料，介电材料是由一Sr_1‑xCa_xTiO₃化合物、一Sr_1‑yBa_yTiO₃化合物与一BaTiO₃化合物中的至少一者所组成，藉以使介电材料的介电常数介于15.65法拉/米与2087.3法拉/米之间。第二弹性导电层包含弹性树脂与导电材料。第二弹性绝缘层设置于第二弹性导电层，并且包含弹性树脂。

技术领域

本发明涉及一种拉伸传感器，尤其涉及一种利用弹性树脂与介电材料组成弹性介电层的拉伸传感器。

背景技术

在人机互动的领域中，由于穿戴式装置可穿戴在使用者的身上，进而成为使用者的一部分，并提供使用者通过本身的肢体动作进行操作，因此不仅可以有效的融入使用者的日常生活之中，更能因为穿戴式装置提供的功能来让使用者的生活更加便利。

然而，由于穿戴式装置主要是通过各种传感器来感测使用者的动作，因此传感器必需要具备有可挠性与伸缩性，藉以感测到各种弯曲或伸展的动作。

在现有技术中，为了使传感器具备有伸缩性的功能，主要是将一弹性树脂作为一弹性介电层，并在弹性介电层的两侧设有电极，进而通过两侧的电极形成感应电容，藉以在弹性介电层受到拉伸而缩短两侧电极之间的距离时，使两侧电极所形成的感应电容产生变化，进而计算出拉伸变形量；然而，由于一般弹性树脂的k值较低，例如橡胶的相对介电常数约为2至3，因此以橡胶做为弹性介电层时，其所能形成的感应电容值有限，也因此使得一般利用橡胶等弹性树脂做为弹性介电层的传感器无法有效的通过电容值的变化来测得传感器被拉伸的幅度。

此外，在现有技术中，虽然可以通过对弹性树脂进行改质的方式来提升弹性树脂被极化的能力，进而提高介电常数，但利用改质的方式会使得整体的制造成本大幅增加。

发明内容

有鉴于在先前技术中，现有的拉伸传感器主要是以弹性树脂作为拉伸传感器中的弹性介电层，然而由于一般弹性树脂的介电常数较低，所能形成的电容值有限，进而使得感测拉伸率的灵敏度较差，而虽然弹性树脂可以通过改质的方式来提高介电常数，但却会大幅的提高成本。缘此，本发明的目的在于提供一种拉伸传感器，以利用添加介电材料的方式来提高弹性介电层的等效介电常数。

为了达到上述目的，本发明提供了一种拉伸传感器，包含一第一弹性绝缘层、一第一弹性导电层、一弹性介电层、一第二弹性导电层以及一第二弹性绝缘层。第一弹性绝缘层的组成包含一弹性树脂。第一弹性导电层设置于第一弹性绝缘层，且第一弹性导电层的组成包含弹性树脂与一导电材料。弹性介电层设置于第一弹性导电层上，且弹性介电层的组成包含弹性树脂与一介电材料，介电材料是由一Sr_1-xCa_xTiO₃化合物、一Sr_1-yBa_yTiO₃化合物与一BaTiO₃化合物中的至少一者所组成，且0.1≦x≦0.9，0.1≦y≦0.9，藉以使介电材料的介电常数(Dielectric Constant；K)介于15.65法拉/米与2087.3法拉/米之间。第二弹性导电层是设置于弹性介电层，且第二弹性导电层的组成包含弹性树脂与导电材料。第二弹性绝缘层设置于第二弹性导电层，且第二弹性绝缘层的组成包含弹性树脂。