[发明专利]一种柔性温度传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性温度传感器及其制备方法，包括柔性绝缘基底以及设置于柔性绝缘基底上的正极热电偶薄膜及负极热电偶薄膜，其中，正极热电偶薄膜的一端与负极热电偶薄膜的一端重叠作为温度敏感区域，正极热电偶薄膜的另一端与负极热电偶薄膜的另一端作为冷端，该传感器结构及其制备工艺简单，且制备成本低。

技术领域

本发明属于温度测量领域，涉及一种柔性温度传感器及其制备方法。

背景技术

人体的触觉感知单元分为三种，分别是力学感知单元、温度感知单元和疼痛伤害感知单元。基于工业应用环境以及非制造环境下的服务行业的需求，对于温度的触觉感知开展了广泛的研究。

制造环境下，为了实现智能化制造需要对于机器人的执行器末端加装触觉感知系统，而当前机器人末端执行器的触觉感知只有少部分执行器系统集成有部分的温度传感器实现温度的测量，只能应用于一些通用性差、需要感知参数较少、无需进行精细操作的场合。因此，研究制备可实现温度测量的传感器能最大程度的促进机器人对于自身工作状态信息的捕捉，根据所获取的信息进一步执行相应的任务。

在非制造环境下医疗康复领域，触觉特别是温度触觉传感器可以极大程度的实现仿生的触觉功能，用于制备仿生假肢系统，可极大程度的实现人体功能感知的重塑，帮助病人实现恢复。因此开发一种易于制备的温度检测传感器非常有必要，以解决现有传感器制备工艺复杂，制备成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种柔性温度传感器及其制备方法，该传感器结构及其制备工艺简单，且制备成本低。

为达到上述目的，本发明所述的柔性温度传感器包括柔性绝缘基底以及设置于柔性绝缘基底上的正极热电偶薄膜及负极热电偶薄膜，其中，正极热电偶薄膜的一端与负极热电偶薄膜的一端重叠作为温度敏感区域，正极热电偶薄膜的另一端与负极热电偶薄膜的另一端作为冷端。

柔性绝缘基底的材质为聚酰亚胺，负极热电偶薄膜的材质为氧化铟。

正极热电偶薄膜的材质为氧化铟锡。

负极热电偶薄膜的材质为氧化铟。

一种柔性温度传感器的制备方法包括以下步骤：基于丝网印刷技术在柔性绝缘基底上制备正极热电偶薄膜及负极热电偶薄膜。

具体包括以下步骤：

1)将第一份松油醇溶剂、第一份环氧树脂及第一份聚醚胺与氧化铟锡粉末混合，得第一种印刷浆料，将第二份松油醇溶剂、第二份环氧树脂及第二份聚醚胺与氧化铟粉末混合，得第二种印制浆料；

2)对柔性绝缘基底进行清洗；

3)采用丝网印刷技术利用正极丝网印刷掩膜版对正极热电偶薄膜2进行图形化制备，并放置于温度为60℃-80℃的热平台上进行固化；

4)采用丝网印刷技术利用负极丝网印刷掩膜版对正极热电偶薄膜2进行图形化制备，并放置于温度为60℃-80℃的热平台上进行固化，得温度传感器样本；

5)将温度传感器样本在置于200℃-300℃温度的大气环境下烧结1-5h；

6)对温度传感器样本进行标定，得柔性温度传感器。

步骤2)的具体操作为：将柔性绝缘基底依次利用丙酮、乙醇及去离子水进行清洗，再利用氧离子清洗机对柔性绝缘基底表面进行处理。

氧化铟锡粉末的直径及氧化铟粉末的直径均为5-10微米。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的柔性温度传感器及其制备方法在具体操作时，基于丝网印刷技术在柔性绝缘基底1上制备正极热电偶薄膜及负极热电偶薄膜，制备工艺简单，仪器设备要求低，可以实现原位制备以及测量。

附图说明