[发明专利]电容式触觉传感器

摘要

本发明属于传感器技术领域，具体为电容式触觉传感器。本发明包括单细胞电容式触觉传感器单元和采集单元，这两个部件相互配对，用于测量实验室设备和日常物品中使用的压力；其中，触觉传感器单元由两个电容元件和一层分割层组成；采集单元包括信号发生器、前置放大器、预屏蔽信号的过滤器、最终放大器、电压电平转换器；信号发生器包括一个振荡器模块；单细胞电容式触觉传感器输出进入前置放大器；输入参考信号由信号发生器中振荡器模块传送，然后通过转换器直接进行信号转换；通过序列滤波后的信号通过最终放大器放大，获得更稳定的适当幅度水平；最后信号由电压电平转换器转换和控制后输出。本发明能够广泛用于在人体活动监测领域中。

主权项

1.一种电容式触觉传感器，其特征在于，包括两个基本单元：单细胞电容式触觉传感器单元和采集单元，这两个部件相互配对，用于测量实验室设备和日常物品中使用的压力；其中，所述触觉传感器单元，由两个电容元件和一层分割层组成；第一电容元件（1）由保护层（2）、导电层（3）、弹性去电材料层（4）和导电层（5）由上至下安装组成，作为惠斯通电桥支腿之一；第二电容元件（11）由另一保护层（7）、另一导电层（8）、另一弹性去电材料层（9）、再一个导电层（10）由上至下安装组成，作为惠斯通电桥另一支腿；两个电容元件中间由分隔层（6）结合；其中，4个导电层（3）、（5）、（7）、（9）采用由金属或碳制成，作为电容板；2个保护层（2）、（10）采用非导电材料，用于保护传感器；2个弹性去电材料层（4）、（8）的材料为弹性介电材料，作为传感器中的压力阻滞剂；分隔层（6）采用非导电材料，用于分隔两个电容元件；所述采集单元包括信号发生器（27）、前置放大器（28）、预屏蔽信号的过滤器（29）、最终放大器（30）、电压电平转换器（31）；过滤器（29）包括低通滤波器（29‑a）、高通滤波器（29‑b）；信号发生器（27）包括一个振荡器模块；单细胞电容式触觉传感器（26）输出进入前置放大器（28），以增加幅度并获得更稳定的信号；输入参考信号由信号发生器中振荡器模块传送，振荡的幅度和频率通过振荡器模块的幅度控制和频率控制功能来改变；然后通过转换器直接进行信号转换；低通滤波器（29‑a）用于消除高频因子，高通滤波器（29‑b）用于消除输出信号的偏移偏置；通过序列滤波后的信号通过最终放大器（30）放大，获得更稳定的适当幅度水平；最后，信号由电压电平转换器（31）转换和控制后输出。