[发明专利]一种电阻式曲率传感器

说明书

本发明涉及一种电阻式曲率传感器，这种设计可以显著增大现有电阻式曲率传感器的弹性量程。包括绝缘衬底、粘接层和导电膜，所述绝缘衬底的两侧表面上分别通过粘接层粘接所述导电膜；导电膜为曲线结构或网孔结构。相比现有的光纤式曲率传感器，本发明结构简单，成本低廉，相比于现有电阻式曲率传感器，本发明的量程更大。

技术领域

本发明属于曲率传感器设计技术领域，具体涉及一种电阻式曲率传感器。

背景技术

物体的曲率是一个非常重要的几何参数，其准确的测量对于医疗健康监测或工业生产具有十分重要的意义。运动员的关节康复训练监测、青少年的坐姿监测以及监护病人的呼吸监测都可以通过曲率传感器来实现。

现有曲率传感器产品的种类繁多，其原理包括利用光纤光栅测量方法、磁学测量方法、声学测量方法，然而这些方法大多数实现过程比较复杂，设计制作成本比较高，使用范围有一定的局限性。中国专利CN201611048366提出一种柔性曲率传感器，然而由于金属拉伸率的限制，可测量程较小，长时间动态监测时容易发生疲劳破坏。

发明内容

针对现有曲率传感器的缺点，本发明的目的是提供一种电阻式曲率传感器，这种设计可以显著增大曲率传感器的弹性量程。

本发明的技术方案为：

一种电阻式曲率传感器，包括绝缘衬底、粘接层和导电膜，所述绝缘衬底的两侧表面上分别通过粘接层粘接所述导电膜；

所述导电膜为曲线结构或网孔结构。

进一步地，所述导电膜为曲线结构，所述曲线结构包括与所述曲率传感器所测曲率圆的切线方向一致的第一线段以及与所测曲率圆的切线方向不一致的第二线段；

所述第一线段的宽度小于与所述第二线段的宽度，以实现较大的灵敏系数。

进一步地，所述第一线段为直线段；

所述第二线段为曲线段或直线段。

进一步地，所述导电膜为网孔结构，所述导电膜上的网孔形状相同或不同；所述导电膜上的网孔大小相同或不同。

进一步地，所述导电膜上的网孔呈周期排列。

进一步地，所述网孔形状为六边形、椭圆形或菱形；优选地，当所述网孔形状为六边形孔时，与所测曲率圆的切线方向一致的网线的宽度最小。

进一步地，所述导电膜两端分别连接引出线。

进一步地，所述粘接层为弹性软胶；优选为OCA胶膜、Silbione弹性软胶、PDMS和Ecoflex硅橡胶。

进一步地，还包括封装膜，将粘接有导电膜的绝缘衬底包裹封装；优选地，所述封装膜为弹性薄膜；更优选地，所述封装膜为PDMS薄或Ecoflex薄膜。

进一步地，所述导电膜的材料为康铜、新康铜、镍铬合金、镍铬铝合金、铁铬铝合金、铂、铂钨合金等金属；半导体单晶硅；石墨烯中的任一种；所述绝缘衬底的材料为聚酰亚胺、酚醛树脂、环氧树脂中的任一种。

本发明公开的技术效果为：

(1)相比光纤式曲率传感器，本发明结构简单，成本低廉。

(2)相比于以往柔性曲率传感器，由于粘接层采用软胶协调了一定的变形，曲线结构或网孔结构本身又具有良好的可拉伸性，所以本发明的量程更大，其弹性量程可提高数倍。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是本发明提供的曲率传感器的主视图；