[发明专利]柔性传感器

权利要求书

1.一种柔性传感器，其特征在于，包括相对设置的第一柔性薄膜片和第二柔性薄膜片，所述第二柔性薄膜片的一侧设置有与第二柔性薄膜片一体成型的引线部，所述引线部的上端面上设有第一引线和第二引线；所述第一柔性薄膜片的下端面上设有第一电极，所述第一电极与第一引线电连接；所述第二柔性薄膜片的上端面上设有第二电极，所述第二电极与第二引线电连接；在所述第一柔性薄膜片和第二柔性薄膜片之间设有压电块，所述压电块采用离子导电水凝胶制成；所述压电块的上端面与第一电极紧密贴合，下端面与第二电极紧密贴合，通过第一电极和第一引线、以及第二电极和第二引线向外反馈压电块的电阻值。

2.根据权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述离子导电水凝胶的制备方法包括以下步骤：

步骤S1、将导电无机盐或导电离子液体加入到第一溶剂中，搅拌均匀后得到第一溶液；

步骤S2、将有机溶液、数种小分子单体和第二溶剂混合，搅拌均匀后得到第二溶液；

步骤S3、将引发剂、还原剂、交联剂等加入到第三溶剂中，搅拌均匀后得到第三溶液；

步骤S4、将第一溶液、第二溶液和第三溶液充分搅拌混合，并降温超声，静置后得到预聚液；

步骤S5、将预聚液在低温环境下灌入模具中，然后将模具转移至恒温水浴槽中放置，通过恒温聚合得到离子导电水凝胶。

3.根据权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述第一电极和第二电极均为单层石墨烯或石墨；所述第一柔性薄膜片和第二柔性薄膜片的硬度和所述压电块的硬度一致。

4.根据权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述引线部的一端设置有两个导电插片；所述第一引线和第二引线的一端分别与一导电插片电连接。

5.根据权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述第一柔性薄膜片的一侧设置有与第一柔性薄膜片一体成型的连接部，所述连接部的下端面上设有第一连接线，所述第一电极通过第一连接线与所述第一引线连接。

6.根据权利要求5所述的柔性传感器，其特征在于，所述连接部位于引线部的正上方，所述连接部的一端与引线部粘接固定；所述连接线对应连接部与引线部粘接的位置处第一小焊盘，设置有第一小焊盘，所述第一引线的一端对应第一小焊盘正下方的位置处设有第二小焊盘，所述第一小焊盘和第二小焊盘通过焊接或导电胶粘接固定；

在所述第一柔性薄膜片和连接部上设有第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖在第一连接线上，且露出第一小焊盘和第一电极；在所述第二柔性薄膜片和引接部上设有第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖在第一引线和第二引线上，且露出第二小焊盘和第二电极。

7.根据权利要求5所述的柔性传感器，其特征在于，所述连接部的一端采用一体成型的方式与第二柔性薄膜片固定连接，且所述连接部向上弯折180°使所述第一柔性薄膜片位于第二柔性薄膜片的正上方；所述第二柔性薄膜片沿一侧的边缘设有第二连接线，所述第二连接线的一端与第一连接线连接，另一端与第一引线连接；

在所述第一柔性薄膜片、连接部、第二柔性薄膜片和引接部上覆盖有第三绝缘层，所述第三绝缘层覆盖在第一连接线、第二连接线、第一引线和第二引线上，且露出第一电极和第二电极。

8.根据权利要求1至7任一项所述的柔性传感器，其特征在于，还包括上盖和下盖，所述上盖和下盖滑动卡接，所述第一电极、压电块和第二电极均位于上盖和下盖卡接后形成的空腔中；所述上盖在压力作用下能够向所述下盖方向移动，以施加压力至所述第一电极、压电块以及第二电极，从而能够通过第一引线和第二引线向外反馈压电块的电阻值。

9.根据权利要求8所述的柔性传感器，其特征在于，所述下盖包括底板以及环形均布于所述底板一侧的多个支爪，所述支爪的内侧面竖向设置有导向凸块，所述上盖的外侧面上对应每一导向凸块的位置处分别开设有竖直通槽，所述竖直通槽的下端沿上盖的底部延伸形成开口；每一所述支爪的根部与底板之间分别设置有垫板，每一所述垫板的内侧面所围合而成的形状与所述第一电极的外围形状相匹配，以将所述第一电极卡持于其中。

10.根据权利要求9所述的柔性传感器，其特征在于，相邻两个所述支爪之间形成有缺口，所述引线部自其中一缺口穿越出下盖；所述支爪向内延伸形成有凸起部，所述上盖对应于所述凸起部的位置处向外延伸形成有与所述凸起部限位配合的凸缘；所述凸缘的内侧面为呈向内且渐向上倾斜的倾斜面。