[实用新型]开放电容式传感器

说明书

本实用新型涉及一种极间距不变的电容式传感器，属物理测量仪器技术领域。

目前已有的电容式力敏传感器多种多样。它们的共同之处是外力改变传感电容极间距以实现传感功能。这些传感器结构较复杂。对于高灵敏度传感器而言，制造起来就更为困难，如申请号为94119861.8的中国发明专利申请。

本实用新型的目的是提出一种在外力或别的物理量作用下不改变电容极间距而使电容两极板之间耦合程度发生变化的电容式传感器。这可以大大简化电容传感器的结构及制造工艺，提高其传感灵敏度。    

本实用新型的内容是一种开放电容式传感器。

传感器由电容内极板、电容开放极板、绝缘层、耦合边框等组成。外界作用不改变或基本不改变传感电容的极间距，而是改变传感电容两极板间的耦合程度，从而达到低成本、高灵敏度传感目的。

附图说明：

图1是已有技术结构示意图。

图2-6是本实用新型的五个实施例。

图1中102是导电薄膜，103是带有贯穿孔的绝缘片，104是基片。

图2-6中1是传感电容内极板，2是传感电容开放极板，3是绝缘层，4是耦合边框，5是导电性物体。

下面结合附图详细介绍本实用新型的内容。

图2是本实用新型的第一个实施例。其电容极板1、2可用金属材料如铝、不锈钢等制造，也可以是真空蒸镀或化学镀在塑料薄膜上的一层金属导电层。绝缘层3可以是塑料薄膜，也可以是真空蒸镀的绝缘材料层如Al₂O₃等，也可以是金属材料钝化后产生的氧化层。耦合边框4可以用金属材料制造，也可以用塑料制造后在其表面镀上导电层，当然也可以用导电塑料制造。本实施例的一种制作方法是在塑料薄膜的两面上蒸镀铝层以形成电容内极板1和电容开放极板2，塑料薄膜本身即是绝缘层3。再把耦合边框4用双面压敏胶带粘接到电容内极板1上，压敏胶带即是上面的绝缘层3。用导线把电容开放极板2与耦合边框4用导线联接起来，当人的手指或别的导电性物体靠近或接触到耦合边框及部分接触到上边的绝缘层3时，随着脉博的跳动或力的变化或仅仅是导电性物体与耦合边框之间距离的变化使传感电容两极板间的耦合状况发生变化，由此实现传感功能。

图3是本实用新型的第二个实施例。它的特点是省去了耦合边框4，最简单的制作方法是在塑料薄膜的两侧蒸镀上导电铝层。也可以在单面压敏胶带的光面上蒸上铝层，把一块这样的胶带粘到另一块同样的胶带上即形成如图4所示传感器，其下面的绝缘层3的表面有一层压敏胶，可按需要粘贴到特定所在，使用十分方便。

图2-4所示的传感器的电容开放极板2可与驱动电路的外壳及地线联接。驱动电路的外壳、地线及杂散电容起耦合边框的作用。

图5是本实用新型的第三个实施例。它的特点是导电的弹性物体5被置于耦合边框4上而省去了电容外极板2。导电弹性体5可以是薄壁空心的导电橡皮球，这样灵敏度更高。它可以和上边的绝缘层3有些接触也可不接触。当外力压迫它时，它的变形改变了电容内极板与耦合边框的耦合程度从而实现传感功能。显然导电物体5也可以是刚性体，它被置于耦合边框上方，当两者相对位置改变时也可实现传感功能。

图6是本实用新型的第四个实施例。它省去了电容外极板和耦合边框，内极板是蒸镀在塑料薄膜或压敏胶带光面上的金属导电层，导电性物体5是一个金属板，它与测试电路的地线、外壳联结或存在着电容耦合。当金属板5与电容内极板1的距离或重叠面积发生变化时，造成电容量的变化从而实现传感功能。这种传感器可以用作防盗报警或位置传感。导电性物体5也可省去而由需要感应的物体代替，此时本实用新型的传感器仅是一张带有导电层的塑料薄膜或压敏胶带。

本实用新型可以用塑料薄膜或压敏胶带或其它普通金属材料制造，其结构简单造价低廉，形状小巧又可以任意剪裁，而且这种传感器灵敏度极高，故应有广阔用途。