[发明专利]一种非阵列式超级电容式触觉传感器及应用

权利要求书

1.一种非阵列式超级电容式触觉传感器，其特征在于该传感器包括上电极层、下电极层和位于两电极层之间的离子凝胶层以及空气层；所述上电极层和离子凝胶层之间为空气层，所述离子凝胶层在通电时能在上下表面聚集正负电荷；上电极层连接电源正极a，下电极层接地b，在上电极层的上表面上沿横纵方向设置两组测量电极，每组测量电极均包括两个测量电极，这两个测量电极到上电极层中心的距离相等。

2.根据权利要求1所述的非阵列式超级电容式触觉传感器，其特征在于所述离子凝胶层的电阻为1ΜΩ。

3.根据权利要求1所述的非阵列式超级电容式触觉传感器，其特征在于所述离子凝胶层具有柔性，与上电极层可以形成超级电容，采用H₃PO₄和PVA制成。

4.根据权利要求1-3任一所述的非阵列式超级电容式触觉传感器，其特征在于该传感器还包括压电层，压电层位于下电极层的下表面，压电层与外部测量电荷设备连接。

5.一种权利要求4所述的非阵列式超级电容式触觉传感器的应用，该传感器用于正压力测试，测量正压力的过程是：通过导线将两组测量电极连接在数据采集卡的接线端子上，通过数据采集卡来实现对电压信号的采集；同时将压电层连接至测量电荷设备，利用测量电荷设备测量压电层产生的电荷量；

当传感器受到正压力的刺激时，使得压缩产生的应变不断增大，上电极层产生形变，从而与离子凝胶层接触，形成超级电容，电容量发生改变，导致测量的电势差产生变化；在外部检测电路采集电压信号时，传感器的测量电极选择差分的测量方式，按照横向纵向设置两组测量电极，通过测量两组电极之间的电压，来确定受力位置；而最下面的压电层在受到正压力时产生形变，从而使压电材料极化，产生电荷，再由测量电荷设备测量产生的电荷量，来确定正压力的大小。