[发明专利]一种柔性桥式开关传感器

权利要求书

1.一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：包括柔性传感元件、电极、柔性限位片和柔性保护膜；柔性传感元件由下传感基片和上传感基片构成，电极包括单面导电电极和双面导电电极；柔性限位片包括下限位片和上限位片，柔性保护膜包括下保护膜和上保护膜；单面导电电极的下表面导电而上表面不导电，下表面和上表面分别与下传感基片的上表面边缘和上传感基片的下表面边缘贴紧，双面导电电极的下表面和上表面分别与下传感基片的上表面和上传感基片的下表面边缘贴紧；将贴紧电极的下传感基片和上传感基片分别嵌入下限位片和上限位片的限位孔中，然后下限位片和上限位片面对面叠放在一起；最后，将下保护膜贴紧在下传感基片和下限位片上，上保护膜贴紧在上传感基片和上限位片上；

电极的厚度使下传感基片与上传感基片之间形成间隙，从而构成了传感器的桥式结构，上传感基片需在压力作用下变形一定的挠度方可接触到下传感基片；电极厚度的增加使得上、下传感基片相接触所需压力提高，这使得传感器具有一个可预设的压力阈值。

2.按照权利要求1所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：上传感基片的下表面和下传感基片的上表面有微结构或为平面，微结构特征的形状呈倒金字塔形、圆台形、波浪形、棱形或正金字塔形。

3.按照权利要求1所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：上、下传感基片为表面导电的柔性高分子基片，其导电性是经过离子溅射后得到；离子溅射所用金属靶为Au靶或Pt靶，喷金厚度为

4.按照权利要求3所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：柔性高分子基片采用注射压缩成型、模压成型、辊压成型、旋涂固化或紫外光固化工艺制备而成，柔性高分子材料为热塑性弹性体、硅橡胶或光敏树脂。

5.按照权利要求1所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：电极的厚度为0.05～0.2mm，材料为铜箔、铝箔或导电胶。

6.按照权利要求1所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：柔性限位片的材料为热塑性弹性体、硅橡胶或UV树脂。

7.按照权利要求1所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：柔性保护膜的材料为柔性耐热耐腐蚀的薄膜。

8.按照权利要求1所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：上、下传感基片的接触过程是从局部导电斑点接触发展到两表面充分接触，接触过程迅速，从而使传感器的信号响应时间大幅减少，动态压力响应更为迅速，对不同频率的动态压力呈现出可重复和稳定的信号响应，因此可用于对较宽频率范围动态压力的监测；传感器在受到弯曲应力后，桥式结构使上、下传感基片之间不接触，传感器的电阻相差较小，表现出一定程度的弯曲不敏感性；由于压力阈值的存在，传感器对最低检测极限处的力致信号具有放大的作用；较宽频率指的是0～50Hz。

9.按照权利要求1所述的一种柔性桥式开关传感器，其特征在于：相对于高压区，传感器在低压区有较高的灵敏度，调整间隙可改变传感器的压力阈值，对其在低压区的灵敏度影响不大，这使得传感器可以通过调整间隙值将低压区进行平移来调整压力监测范围，从而实现在不同压力下传感器都有较高的灵敏度和压力分辨率。