[发明专利]一种温度传感器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种温度传感器，在传统的电容式传感器的上下两个电极上分别集成导热膜，导热膜即可以起到保护的作用，也可以较快速的将温度传感器外部的热量传递到其内部；本发明的一种温度传感器的制作方法，首先制备传统的电容式温度传感器，然后在温度传感器的两个电极上分别粘附上导热膜，使得导热膜包覆在温度传感器的外部，不仅起到保护的作用，同时还可以加快热量从温度传感器外部到温度传感器内部的传递，提高温度传感器的灵敏性，降低温度反应的延迟时间。

技术领域

本发明涉及一种温度传感器及其制作方法。

背景技术

随着科学技术的日新月异，特别是人工智能技术的高速发展，使得机器人在许多领域有着广泛的应用，机器人的发展逐渐从机械功能的实现，过渡到身体皮肤、面部表情的实现，人类的皮肤可以轻松的感知外界环境的变化，比如拿起一杯水并感知它的冷热，为了使传统机器人实现这些功能，机器人需要一个能与周围环境进行直接交互作用的传感器，由此我们设计了柔性温度传感器模拟人体皮肤，使机器人具有感知温度的功能。

目前使用的温度传感器较多的是电容式温度传感器，其包括两个电极以及位于两个电极间的介电材料，通过介电材料受热使得电容值发生变化来进行温度的检测，而这类传统的柔性温度传感器对温度的反应存在较大的延迟，从理论上讲,温度传感器的这个延迟效应是必然存在的,这与其它传感器,如速度、加速度、力传感器是不同的，因为热的传递需要相对较大的时间，所以如何在传统的温度传感器基础上提高其灵敏度，降低温度反应的延迟时间就成为了需要解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种温度传感器及其制作方法，在温度传感器的外部集成导热膜，保护温度传感器不受损害，同时又可以起到导热的作用，提高温度传感器的灵敏性，降低温度反应的延迟时间。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种温度传感器，包括用于感应温度的电容主体以及用于提高热传递效率的导热膜，所述导热膜集成在电容主体外部；所述电容主体包括具有热敏特性的电介质以及用于传递热量的金属电极，所述金属电极包括上电极以及下电极，所述导热膜包括第一薄膜以及第二薄膜，所述电介质位于上电极和下电极之间，所述第一薄膜集成在上电极上，所述第二薄膜集成在下电极上。

进一步，所述导热膜采用石墨材料制成。石墨材料导热性能较好，可以将温度传感器外部的热量较快的传递到电极上进而传递到电极内部的电介质。

进一步，所述导热膜采用硅胶材料制成。硅胶材料导热性能较好，同时具有一定的延展性。

进一步，所述电介质为PVDF薄膜。PVDF薄膜是一种常用的铁电材料，具有介电性能，其介电常数在不同的温度下会发生显著的变化。

进一步，所述金属电极为银电极、铜电极、金电极或铝电极其中一种。金属电极具备较好的导热性，可以减少热量从外部传递到电介质所用的时间，最大程度的降低延迟的时间常数。

一种温度传感器的制备方法，包括以下步骤：

A、在基片上镀上电介质薄膜，在镀膜基片的两侧上分别制作金属电极；

B、在金属电极上粘贴导热膜。

进一步，所述步骤A在基片上镀上电介质薄膜的具体步骤为：

使用丙酮将基片清洗干净后放入干燥箱中干燥，并标记正反面；

采用提拉镀膜机将基片缓慢浸入电介质溶液中，待电介质溶液表面平静后，将基片垂直、均匀的向上升高；

将基片置于50度～70度下干燥8小时，再置于80度下干燥2～5小时，得到镀膜基片。

进一步，所述步骤A在镀膜基片的两侧上分别制作金属电极的具体步骤为：采用磁控溅射技术在干燥后的镀膜基片上镀上金属电极。