[发明专利]柔性传感器

说明书

本发明涉及一种柔性传感器，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。本发明中，采用离子导电水凝胶制作压电块，对压力的检测更为敏感，灵敏度高，能够准确测量出施加在传感器上的压力值的大小，实用性强，应用广泛。

技术领域

本发明属于压力传感器技术领域，特别涉及一种柔性传感器。

背景技术

随着时代的发展，压力传感器已经被应用于人们工作和生活的方方面面，人们对压力的监测要求越来越高，不在局限于对规整刚性表面的压力监测，形式也多种多样，普通的刚性传感器已无法达到人们的实际需求。柔性传感器是一种利用柔性材料制备的具有超强环境适应性的电子器件，可应用于人体健康监测、人体运动监测、人机交互以及软机器人技术等各个领域。但是现有的柔性传感器测量精度低，一般仅用于测量传感器上施加的压力是否有变化，而无法准确测量施加的压力的大小。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种测量精度高的柔性传感器。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔性传感器，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。

进一步的，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。

进一步的，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。采用单层石墨烯或石墨做电极，能够避免离子导电水凝胶中的离子与电极发生反应，影响测量精度；柔性薄膜片的硬度和所述压电块的硬度一致，在柔性传感器受到挤压时，使柔性薄膜片和压电块同步变形，能够提高测量精度。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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；