[发明专利]一种弯曲不敏感压力传感器

说明书

本发明公开了一种弯曲不敏感压力传感器，属于微传感器领域。它包括柔性基底(1)、涂覆于柔性基底(1)上的镀金膜层2，装设于柔性基底(1)与镀金膜层(2)之间的纳米多孔结构层(3)；柔性基底(1)采用聚苯二甲酸乙二醇酯材料制作，纳米多孔结构层(3)由直径为500‑800纳米的纳米纤维丝与混合导电纳米材料组成的多孔材料层，混合导电材料位于纳米纤维基体的内部，质量分数为1‑2wt％；混合导电材料由直径为10‑50纳米的碳纳米管(31)和厚度为10‑50纳米的石墨烯(32)组成。本发明是一种可适用于柔性表面检测、综合弹性模量较低、测量表面弯曲时不会产生附加压力的弯曲不敏感压力传感器。

技术领域

本发明主要涉及微传感器领域，特指一种弯曲不敏感压力传感器。

背景技术

用于测量柔性表面的压力传感器需要与柔性表面进行良好的力学接触，由于制造压力传感器材料的弹性模量较高，因此柔性表面的弯曲必然会造成压力传感器的横向应变所诱发的应力。因此，需要设计一种对弯曲应变不敏感、综合弹性模量降低的压力传感器。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可适用于柔性表面检测、综合弹性模量较低、测量表面弯曲时不会产生附加压力的弯曲不敏感压力传感器。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种弯曲不敏感压力传感器，它包括柔性基底、涂覆于所述柔性基底上的镀金膜层，装设于所述柔性基底与所述镀金膜层之间的纳米多孔结构层，其结构特征在于：

所述柔性基底采用聚苯二甲酸乙二醇酯材料制作，纳米多孔结构层由直径为500-800纳米的纳米纤维丝与混合导电纳米材料组成的多孔材料层，所述混合导电材料位于所述纳米纤维基体的内部，质量分数为1-2wt％；所述混合导电材料由直径为10-50纳米的碳纳米管和厚度为10-50纳米的石墨烯组成。

所述柔性基底厚度为1-2微米，所述镀金膜层2厚度为40-80纳米。

所述纳米多孔结构层厚度为5-10微米。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明的一种弯曲不敏感压力传感器采用了纳米多孔结构层，当测量的柔性表面发生一定的弯曲变形时，尤其是较大的弯曲变形时，纳米多孔结构层可以发生显著的弹性变形，从而就降低了综合弹性模量；而且更为重要的时，纳米多孔结构中的纳米纤维丝由于多孔的变形从而不会发生明显的拉伸应变。因此，本发明的压力传感器是一种可适用于柔性表面检测、综合弹性模量较低、测量表面弯曲时不会产生附加压力的弯曲不敏感压力传感器。

附图说明

图1是本发明的一种弯曲不敏感压力传感器的结构示意图。

图2是本发明的纳米多孔结构层的网状结构示意图。

图中，1—柔性基底；2—镀金膜层；3—纳米多孔结构层；31—碳纳米管；32—石墨烯。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本发明的一种弯曲不敏感压力传感器，它包括柔性基底1、涂覆于柔性基底1上的镀金膜层2，装设于柔性基底1与镀金膜层2之间的纳米多孔结构层3。