[发明专利]用于同时测量弯曲应变和压力的传感器

说明书

本发明公开了一种用于同时测量弯曲应变和压力的传感器，所述传感器包括从下到上依次设置的第一支撑层、金属薄膜层、介质层、第二支撑层以及电极层；所述金属薄膜层嵌置在所述第一支撑层与所述介质层之间，用于感应弯曲应变，所述电极层与所述金属薄膜层平行地设置，用于与所述金属薄膜层形成电容式压力传感器。根据本发明的传感器能够同时检测压力和弯曲应变，其制作过程无毒且无需掩膜，节省成本。

技术领域

本发明涉及压力以及弯曲应变测量领域，具体涉及一种用于测量弯曲应变和压力的传感器。

背景技术

随着人机交互领域的快速发展，电子皮肤得到极大关注。电子皮肤通过模拟人体皮肤，将外部刺激转换为电信号来检测温度、应变、湿度和压力，而且由于电子皮肤需要实现单点并行多功能检测的功能，即能够同时检测多种刺激，需要能够同时检测刺激的传感器。

现有技术中，关于该类传感器的制作方法，存在以下缺点：

(1)分层结构导致传感器结构复杂，生产过程中难以对齐；

(2)采用光刻以及真空沉积等复杂的制造工艺，造成材料浪费；

(3)难以商业化。

因此，有必要提出一种新的结构简单、环保且能够同时检测多种刺激的传感器。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明的实施例提供了一种用于同时测量弯曲应变和压力的传感器，所述传感器包括从下到上依次设置的第一支撑层、金属薄膜层、介质层、第二支撑层以及电极层，所述金属薄膜层嵌置在所述第一支撑层与所述介质层之间，用于感应弯曲应变，所述电极层与所述金属薄膜层平行地设置，用于与所述金属薄膜层形成电容式压力传感器。

进一步地，所述金属薄膜层通过喷墨打印、磁控溅射或者热蒸镀形成于所述第一支撑层上。

进一步地，所述电极层通过喷墨打印、磁控溅射或者热蒸镀形成于所述第二支撑层上。

进一步地，所述金属薄膜层包括成“工”字型设置的金属薄膜层第一部分、金属薄膜层第二部分和金属薄膜层第三部分，所述金属薄膜层第二部分位于所述金属薄膜层第一部分和金属薄膜层第三部分之间。

进一步地，所述金属薄膜层第一部分的宽度等于所述金属薄膜层第三部分的宽度，且所述金属薄膜层第二部分的宽度小于所述金属薄膜层第一部分的宽度和/或所述金属薄膜层第三部分的宽度。

进一步地，所述电极层包括电极层第一部分和从所述电极层第一部分的一侧向远离所述电极层第一部分的方向延伸的电极层第二部分，所述电极层第二部分的尺寸小于所述电极层第一部分的尺寸。

进一步地，所述电极层第一部分的宽度等于所述金属薄膜层第二部分的宽度，且所述电极层第一部分与所述金属薄膜层第二部分在竖直方向上对齐设置。

进一步地，所述第一支撑层和/或第二支撑层采用聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺制成。

进一步地，所述第一支撑层和/或第二支撑层采用经过甘油浸泡的纸制成。

进一步地，所述介质层采用硅胶制成。

进一步地，所述传感器还包括设置在所述电极层上方和/或所述第一支撑层下方的封装层。

进一步地，所述封装层采用硅胶制成。

与现有技术相比，本发明具有以下优点之一：

1、本发明提供的传感器能够同时检测压力和弯曲应变；

2、利用喷墨打印、磁控溅射或者热蒸镀的方式将金属薄膜层形成于第一支撑层上以及将电极层形成于第二支撑层上，制作过程无毒且无需掩膜，节省成本。

附图说明