[发明专利]力敏电阻器

说明书

本发明涉及一种力敏电阻器。所提供的密封式力敏电阻器(10)包括：底层(8)；附接至底层(8)的第一导电元件；和顶层(9)。顶层(9)以气密方式密封到底层(8)。力敏电阻器(10)进一步包括围绕第一导电元件的间隔器环(18)并包括柔性顶部传感器层(19)。顶部传感器层(19)横跨间隔器环(18)附接并包括面对第一导电元件的第二导电元件。柔性顶部传感器层(19)在使用中能相对于柔性的底层(8)移动以改变力敏电阻器(10)的电阻。力敏电阻器(10)进一步包括位于顶层(9)和底层(8)之间的可透气间隔器材料(5)。

技术领域

本发明涉及一种用于可伸展材料的密封式力敏电阻器。

背景技术

传统上，力敏电阻器设置有形成在第一基板上的下传导构件以及形成在第二基板上的上传导构件。间隔器元件被安装在第一基板和第二基板之间。随着传导构件朝向和远离彼此移动，力敏电阻器的阻力被改变。以这种方式，施加到电阻器的力可以通过阻力的变化来确定。需要基板相对较硬且抗伸展，否则来自力敏电阻器的数据将被破坏。

这是特别相关的，因为力敏电阻器常常用在接收显著的力和变形的环境中。特别是，力敏电阻器用在所谓的“智能”服装中。其包括用于鞋的鞋底或内底，用以生成关于用户步态、压力分布和/或内旋的数据。

利用本发明的导电油墨，已经能够将电路直接印刷到材料上。可以将导电构件之一直接印刷到要检测力的表面上。

利用这样的传感器，重要的是在基本密封环境中提供电阻，以防止水和汗水进入。然而，必须允许空气在系统周围流动，从而允许力敏电阻器的腔室变形。通常，这通过策略性地布置通风路径来完成。这些路径仍可能允许水进入并且可能影响层的结构。

因此，需要提供更牢固的密封式力敏电阻器。

发明内容

提供了一种根据本发明的密封式力敏电阻器。该密封式力敏电阻器包括：底层；第一导电元件，所述第一导电元件附接至所述底层；顶层，所述顶层以气密方式密封到所述底层；间隔器环，所述间隔器环围绕所述第一导电元件；柔性顶部传感器层，所述柔性顶部传感器层横跨所述间隔器环附接并包括面对所述第一导电元件的第二导电元件，所述柔性顶部传感器层在使用中能相对于柔性的所述底层移动以改变所述力敏电阻器的电阻；以及可透气间隔器材料，所述可透气间隔器材料位于所述顶层和底层之间。

这提供了可以围绕其外边缘被完全密封的力敏电阻器，其中移位的空气流过可透气间隔器材料。以这种方式，可以提供防水力敏电阻器。

优选地，芯部间隔器材料是开孔芯部材料。

优选地，所述可透气间隔器材料被自由地保持在所述顶层和底层之间。这有助于防止顶层和底层上的剪切力造成分层。

优选地，所述可透气间隔器材料设置有切口区段，所述第一导电元件和第二导电元件位于所述切口区段中。通过在该区段中不具有可透气间隔器材料，所接收的信号更准确地代表所施加的力。

所述可透气间隔器材料可围绕所述第一导电元件和第二导电元件。这样允许力敏电阻器准确地代表在可透气间隔器材料不干涉时所施加的力。

提供了一种包括根据任一上述方面的多个密封式力敏电阻器的密封感测层。

在一些实施方式中，所述可透气间隔器材料在所述多个密封式力敏电阻器之间是公用的。可透气间隔器材料的这种共享允许空气在多个力敏电阻器之间流动并且在电阻器被压缩时更好地分散空气流。

优选地，所述可透气间隔器材料至少设置在第一离散区段和第二离散区段中，各离散区段中的至少一者在多个力敏电阻器之间被共享。这样允许不同组的力敏电阻器被组合在一起。

优选地，所述力敏电阻器中的至少一个力敏电阻器设置有其自身的间隔器材料离散区段。