[发明专利]一种可穿戴式运动传感器、传感电路及运动检测方法

摘要

一种可穿戴式运动传感器、传感电路及运动检测方法，涉及人机交互用传感器,设有硅橡胶介电薄膜层，硅橡胶介电薄膜层上侧和下侧分别设有上柔性电极层和下柔性电极层，上柔性电极层的上侧和下柔性电极层的下侧分别设有上绝缘保护层和下绝缘保护层，上柔性电极层和下柔性电极层上分别设有上电极引脚和下电极引脚，上绝缘保护层和下绝缘保护层为硅橡胶绝缘保护层。传感电路包括用传感器本体、电流积分模块、滤波模块、信号处理模块、解耦处理模块、稳压电源模块、开关模块和显示模块；检测方法包括信号检测、处理，信号解耦实时输出。本发明具有结构简单，灵敏度、精度高成本低，实时性好，穿戴舒适，能够准确测量人体动作等优点。

主权项

一种可穿戴式运动传感器，其特征在于：设有硅橡胶介电薄膜层，硅橡胶介电薄膜层上侧和下侧分别设有上柔性电极层和下柔性电极层，上柔性电极层的上侧和下柔性电极层的下侧分别设有上绝缘保护层和下绝缘保护层，上柔性电极层和下柔性电极层上分别设有上电极引脚和下电极引脚，上绝缘保护层和下绝缘保护层为硅橡胶绝缘保护层；其由下述材质及方法制备而成：第一步、制备硅橡胶介电薄膜板：配制牺牲层，按聚丙烯酸和挥发性溶剂按质量比1:3~1:5称取试剂、放置于小盒中，再将其放入搅拌机，混匀脱泡搅拌、得牺牲层浆液；配置硅橡胶液，硅橡胶原液与稀释剂按质量比1:1~3:2放置于小盒中，再将其放入搅拌机，混匀脱泡搅拌、得硅橡胶液；涂牺牲层，将牺牲层浆液使用涂布器涂覆在热塑性聚酯基板上，涂完后，等牺牲层变干，变干后热塑性聚酯基板呈现七彩色；涂硅橡胶层，将硅橡胶液使用涂布器涂覆在已覆盖牺牲层的热塑性聚酯基板上，用钢板托起涂膜后基板，盖上亚克力罩；加热固化，送至加热箱加热固化、得硅橡胶介电薄膜板待用；第二步、制备硅橡胶绝缘保护层板：配制牺牲层浆液，按聚丙烯酸和挥发性溶剂按质量比1:3~1:5称取试剂放置于小盒中，再加入占总质量2%~6%的水，将其放入搅拌机，混匀脱泡搅拌、得牺牲层浆液；配置硅橡胶液，在小盒上缠绕生料带，硅橡胶原液与稀释剂按质量比1:1~3:2放置于小盒中，再将其放入搅拌机，混匀脱泡搅拌、得硅橡胶液；涂牺牲层，将牺牲层浆液使用涂布器涂覆在热塑性聚酯基板上，涂完后，等牺牲层变干，变干后塑性聚酯基板呈现七彩色；涂硅橡胶层，将硅橡胶液使用涂布器涂覆在已覆盖牺牲层的热塑性聚酯基板上，用钢板托起涂膜后基板，盖上亚克力罩；加热固化，送至加热箱加热，得硅橡胶绝缘保护层板待用；第三步、制备柔性电极：碳材料和挥发性溶剂质量比1:17~1:22混合后，再加入钢珠分散碳粉，在搅拌机中混匀搅拌脱泡，得电极浆液；搅拌完成后，取出小盒，在电极浆液中加入与碳材料质量比为1:9~1:11的硅橡胶原液，再加入与硅橡胶原液质量比为1:1~3:2的稀释剂后，在搅拌机中混匀搅拌脱泡，得柔性电极待用；第四步、将制备的硅橡胶介电薄膜板和硅橡胶绝缘保护层板切割成硅橡胶介电薄膜板单元和硅橡胶绝缘保护层板单元，在硅橡胶绝缘保护层板单元上切割一个电极引脚槽，在热塑性聚酯板中部切出电极涂抹槽口；第五步、硅橡胶介电薄膜板单元的硅橡胶层侧正对电极涂抹槽口地贴覆在热塑性聚酯板上，在电极涂抹槽口内的硅橡胶介电薄膜板单元的硅橡胶层侧涂抹柔性电极，柔性电极涂覆完成后将硅橡胶介电薄膜板单元与热塑性聚酯板分离，加热固化，得硅橡胶介电薄膜电极板；第六步、等离子处理，将硅橡胶介电薄膜电极板、硅橡胶绝缘保护层板单元放进等离子机进行等离子处理；第七步、将等离子处理后的硅橡胶绝缘保护层板单元的硅橡胶层与硅橡胶介电薄膜电极板的柔性电极相对的贴合并粘接固定，得传感器主体基板；第八步、将传感器主体基板的硅橡胶介电薄膜电极板一侧置于沸水中、使牺牲层溶解，将热塑性聚酯基板去除；第九步、重复上述第五步、第六步、第七步的操作，制得传感器主体板；第十步、将传感器主体板的两侧分别置于沸水中、使牺牲层溶解，将热塑性聚酯基板去除，得传感器主体；第十一步、将电极引脚放置于的电极引脚槽内，取适量柔性电极涂抹在电极引脚槽内，放入加热箱加热固化，最后将导线焊接在电极引脚上，完成制作。