[发明专利]物体表面冲击波测量高灵敏薄膜传感器及制作方法

权利要求书

1.一种物体表面冲击波测量高灵敏薄膜传感器，其特征在于：包括压电膜元件（1）和绝缘垫平层（4），绝缘垫平层（4）中心位置设置有嵌入孔（7），压电膜元件（1）嵌在嵌入孔内并与绝缘垫平层（4）形成传感器芯层，传感器芯层的上下两侧为纤维聚合物电极（2），纤维聚合物电极（2）与压电膜元件（1）及绝缘垫平层（4）通过纤维聚合物电极的表面粘性进行粘结固定，纤维聚合物电极（2）的外侧设置绝缘保护层（3），上述结构共同构成薄膜结构，薄膜结构周向对称开设若干个法兰固定孔（6），薄膜结构通过法兰固定孔（6）与法兰（5）固定，法兰（5）中部开设的法兰孔为压力加载区（10），法兰（5）上设置有连接点封装端（10），连接点封装端（10）内封装有引线连接点（8）；

所述的法兰（5）为橡胶类、树脂类柔性材料通过模具浇筑法制作，制作时先浇筑一定高度的底部法兰，待材料半固化时，将封装后的薄膜结构轻微粘贴于法兰表面，然后继续浇筑顶部法兰，待法兰（5）全部固化，法兰（5）的底面上涂覆有高粘性粘结层。

2.根据权利要求1所述的物体表面冲击波测量高灵敏薄膜传感器，其特征在于：所述的薄膜结构位于法兰孔内的部分将法兰孔分为上下两部分，其中下方部分的法兰孔的高度不小于法兰孔半径的三分之一，传感器依靠法兰孔内薄膜结构的挠曲变形产生应力场和输出电荷量。

3.根据权利要求2所述的物体表面冲击波测量高灵敏薄膜传感器，其特征在于：所述的纤维聚合物电极（2）包括绝缘层、聚酯纤维和导电粘性聚合物，聚酯纤维上镀有导电性良好的金属镍和铜薄层，导电粘性聚合物具有较好的导电性能和自粘性，且浸润在聚酯纤维层内组成具有较强的粘结性和导电性的组合体，电极正面为聚酯纤维和粘性聚合物构成的复合体，背面为聚酰亚胺绝缘薄膜，纤维聚合物电极的表面电阻不大于0.1Ω/m²，在100MHz~3GHz范围内电磁屏蔽效能不低于80db。

4.根据权利要求3所述的物体表面冲击波测量高灵敏薄膜传感器，其特征在于：所述的压电膜元件（1）为压电高聚物及其复合材料薄膜。

5.根据权利要求4所述的物体表面冲击波测量高灵敏薄膜传感器，其特征在于：所述的绝缘垫平层（4）与压电膜元件（1）材质和厚度相同但未经极化，不具有压电性质，绝缘垫平层（4）上开设有与压电膜元件几何形状相同、尺寸略大的嵌入孔（7）以供安装压电膜元件（1）。