[发明专利]摩擦电压力感应电缆

说明书

技术领域

本发明涉及传感技术领域，更具体地说，涉及一种摩擦电压力感应电缆。

背景技术

压力感应电缆通常是一种采用同轴设计的基于压电原理的压力传感器，当压力感应电缆被压缩或拉伸时，会发生压电效应，从而产生正比于压力的电荷或电压信号。上述利用压电原理制作的压力感应电缆虽然为人们提供了很多方便，但尚存在着一定的缺陷：例如，现有的压力感应电缆一般由金属编织芯线、压电材料和金属外壳制成同轴结构，在制造过程中，需要将压电材料置于一个强电场中极化，导致制造工艺非常复杂。另外，现有的压力感应电缆的灵敏度也不高。

另一方面，物体和物体之间相互摩擦时会使一方带上负电，另一方带上正电，这种由于物体间摩擦而产生的电叫摩擦电。摩擦电是自然界最常见的现象之一，且摩擦电的产生条件非常宽泛，因此，如果能够将摩擦电应用到压力感应电缆中，势必会给人们的生活带来更多的便利。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提出一种摩擦电压力感应电缆，将摩擦电技术应用到压力感应电缆中。

本发明提供了一种摩擦电压力感应电缆，包括：相互缠绕的第一线芯和第二线芯，所述第一线芯和所述第二线芯之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面；

所述第一线芯包括：至少一根第一导体线芯以及整体包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；所述第二线芯包括：至少一根第二导体线芯；

所述第一导体线芯和所述第二导体线芯分别为所述摩擦电压力感应电缆的两个信号输出端。

可选地，所述第一绝缘层和所述第二导体线芯之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。

可选地，所述第二导体线芯的表面形成有微纳结构。

可选地，所述第二线芯还包括：整体包覆在所述至少一根第二导体线芯外周的第二绝缘层；所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。

可选地，所述第一导体线芯和/或所述第二导体线芯为圆柱状结构或棱柱状结构。

可选地，所述第一导体线芯的数量为多根，多根第一导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第一绝缘层包覆在所述多根第一导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第一线芯的数量为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；和/或，所述第二导体线芯的数量为多根，多根第二导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置。

可选地，所述第一导体线芯的数量为多根，多根第一导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第一绝缘层包覆在所述多根第一导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第一线芯的数量为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；和/或，所述第二导体线芯的数量为多根，多根第二导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第二绝缘层包覆在所述多根第二导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第二线芯的数量为多根，多根第二线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第二线芯包括至少一根第二导体线芯以及包覆在所述至少一根第二导体线芯外周的第二绝缘层。

可选地，所述摩擦电压力感应电缆还包括：包覆在相互缠绕的第一线芯和第二线芯外周的屏蔽层和/或保护层。

可选地，所述屏蔽层的材料为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、锌、锡、钨或钒；所述合金是钢、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。所述保护层的材料为聚乙烯、乙丙橡胶、丁晴橡胶、聚氯乙烯、聚烯烃、聚乙烯及其衍生物、氟塑料、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或聚酯。

可选地，所述屏蔽层为编织铜网、铜屏蔽带、铝塑复合带、铜塑复合带。

可选地，所述第一导体线芯和/或第二导体线芯的材料为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、锌、锡、钨或钒；所述合金是钢、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。