[实用新型]一种大面积薄膜压力传感器

说明书

本实用新型提供了一种大面积薄膜压力传感器。该大面积薄膜压力传感器包括：上封装层和下封装层；电极层，设置于所述下封装层上，且所述电极层与外部电源连接；纳米敏感层，以薄膜状形态形成于所述上封装层上；柔性支撑层，设置在所述纳米敏感层和所述电极层之间，且构造成在所述大面积薄膜压力传感器受到外界压力时允许所述纳米敏感层和所述电极层的接触，在所述外界压力撤销时使得所述纳米敏感层和所述电极层完全分离。本实用新型的大面积薄膜压力传感器极大提高了薄膜压力传感器输出性能的一致性以及稳定性。

技术领域

本实用新型涉及压力检测技术领域，尤其涉及一种大面积薄膜压力传感器。

背景技术

薄膜压力传感器具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，能够非常方便地对复杂被测量进行检测。因而，新型柔性传感器在电子皮肤、医疗保健、电子、电工、运动器材、纺织品、航天航空、环境监测等领域受到广泛应用。

然而，当薄膜压力传感器的面积较大时，则面临着自坍塌和形变恢复慢的问题。传统的薄膜压力传感器包括电极层和敏感薄膜层，在薄膜压力传感器受到压力时，该电极层和敏感薄膜层相互靠近接触，从而使器件的电阻发生变化，进而检测出外界压力。图1示出了现有技术中大面积薄膜压力传感器的电阻- 时间变化曲线图。如图1所示，该大面积薄膜压力传感器在受到外界压力时，敏感薄膜层与电极层接触，电阻开始发生变化，随着压力减小，电阻变化慢慢回复至零，然而由于薄膜过大，张力不够，会产生自坍塌的问题，薄膜无法回复至原始状态，故当外力完全撤销后，敏感薄膜层与电极层之间还是存在一定的接触，电阻无法回复至原来状态，会有一个R1的差值，而且回复过程比较缓慢，需要3s回复时间。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要解决现有技术中大面积薄膜压力传感器在受到外界压力后由于自塌陷问题，薄膜无法回复至原始状态，使得薄膜压力传感器输出性能一致性差且稳定性差的技术问题。

本实用新型的一个进一步的目的在于避免大面积薄膜压力传感器塌陷，且加快大面积薄膜压力传感器的电阻回复至原始状态。

特别地，本实用新型提供了一种大面积薄膜压力传感器，包括：

上封装层和下封装层；

电极层，形成于所述下封装层上，且所述电极层与外部电源连接；

纳米敏感层，以薄膜状形态形成于所述上封装层上；

柔性支撑层，设置在所述纳米敏感层和所述电极层之间，且构造成在所述大面积薄膜压力传感器受到外界压力时允许所述纳米敏感层和所述电极层的接触，在所述外界压力撤销时使得所述纳米敏感层和所述电极层完全分离。

可选地，所述纳米敏感层和所述电极层均构造成连续的；

所述电极层和所述纳米敏感层上下对齐布置。

可选地，所述纳米敏感层的面积大于或等于第一预设面积，所述第一预设面积是所述纳米敏感层在悬空状态时能够出现自塌陷的最小面积。

可选地，所述电极层的面积大于或等于第二预设面积，所述第二预设面积是所述纳米敏感层在悬空状态时能够出现自塌陷的最小面积。

可选地，所述柔性支撑层构造成能够由所述纳米敏感层和/或所述电极层的外边缘区域逐渐向中心区域为所述纳米敏感层和/或所述电极层提供多个支撑点。

可选地，所述柔性支撑层的多个支撑点阵列式排布。

可选地，所述柔性支撑层构造成网格形、锯齿形、同心圆环形或迷宫型。

可选地，所述电极层构造为叉指电极；