[发明专利]一种无线压力传感器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种无线压力传感器及其制作方法，无线压力传感器包括织物隔板；所述织物隔板的一侧设有多个呈阵列分布的无源天线，织物隔板的另一侧设有多个铁氧体薄膜；所述铁氧体薄膜与无源天线一一对应设置，位置相互对准。本发明能够通过铁氧体薄膜集中吸收来自无源天线的磁能，从而有效提高了器件的灵敏度，避免导电材料的干扰。

技术领域

本发明涉及一种无线压力传感器及其制作方法，属于传感器技术领域。

背景技术

电子纺织品的发展是生物医学和机器人技术的一个活跃的研究领域，基于这项技术的设备具有很大的物理柔性，出色的耐磨性，并且易于与各种织物基材集成，这是传统电子设备无法实现的。电子纺织压力传感器已被用于各种应用，例如：可穿戴健康监测，智能家居护理，医疗诊断和人体运动检测。目前已经引入了基于电容、电阻和压电测量的不同传感机理的传感器来研发电子纺织品。例如：R.Li等人，研发了一种基于织物的电容式压力传感器，通过组装一个柔性离子导电聚合物夹在两层导电织物之间，以监测柔软表面的压力分布。 Lee的研究小组研发了一种缝制的基于织物的电容式压力传感器手套，通过检测压力来控制四旋翼运动。然而，在这个研究领域仍有几个关键问题需要解决，包括布线的复杂性，弹性差以及环境变化引起的信号波动等问题，这限制了智能电子纺织设备的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无线压力传感器及其制作方法，解决现有技术中无线压力传感器灵敏度不高，存在导电材料干扰的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种无线压力传感器，包括织物隔板；

所述织物隔板的一侧设有多个呈阵列分布的无源天线，织物隔板的另一侧设有多个铁氧体薄膜；

所述铁氧体薄膜与无源天线一一对应设置，位置相互对准。

结合第一方面，进一步的，所述无源天线包括基板、设于基板上的电感器和电容器；所述电感器与所述电容器串联构成LC谐振器，所述电感器与外部接收器线圈耦合，实现压力信号无线传输。

结合第一方面，进一步的，所述电感器为呈螺旋状分布于所述基板上的感应线圈。

结合第一方面，进一步的，所述基板为双面覆铜层的PI膜，所述电容器与其中一个铜层电连接，电感器与另一铜层电连接，两铜层通过通孔铜电镀连接。

结合第一方面，进一步的，所述铁氧体薄膜的磁导率大于100。

第二方面，本发明实施例提供了一种无线压力传感器的制作方法，其特征在于，所述传感器包括：织物隔板和分设于织物隔板两侧的无源天线、铁氧体薄膜；所述方法包括如下步骤：

在所述织物隔板上创建双面对准标记；

在织物隔板的其中一个侧面上根据对准标记固定无源天线；

在织物隔板的另一侧面上与无源天线相对准的固定铁氧体薄膜。

结合第二方面，进一步的，所述无源天线的制作方法包括：

选取双面覆铜层的PI膜作为基板，使两铜层保持电连接；

分别对两铜层进行图案化；

将电感器、电容器分别固定于两铜层上，并与相应铜层保持电连接，实现电感器和电容器串联连接。

结合第二方面，进一步的，通过设置通孔铜的方法实现两铜层的电连接。

结合第二方面，进一步的，所述图案化的方法包括：标准丝网印刷法和湿法蚀刻法。

结合第二方面，进一步的，所述方法还包括采用激光微加工技术将所述铁氧体薄膜、无源天线划分为大小一致的单一形状。