BRPI0707643A2 - sensor capacitivo impresso - Google Patents

sensor capacitivo impresso Download PDF

Info

Publication number
BRPI0707643A2
BRPI0707643A2 BRPI0707643-6A BRPI0707643A BRPI0707643A2 BR PI0707643 A2 BRPI0707643 A2 BR PI0707643A2 BR PI0707643 A BRPI0707643 A BR PI0707643A BR PI0707643 A2 BRPI0707643 A2 BR PI0707643A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
layer
detector
trace
capacitive sensor
dielectric layer
Prior art date
Application number
BRPI0707643-6A
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred R Deangelis
Bruce D Wilson
Brian A Mazzeo
Original Assignee
Milliken & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milliken & Co filed Critical Milliken & Co
Publication of BRPI0707643A2 publication Critical patent/BRPI0707643A2/pt

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/2405—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by varying dielectric
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2417—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K2217/9651—Switches controlled by moving an element forming part of the switch the moving element acting on a force, e.g. pressure sensitive element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

SENSOR CAPACITIVO IMPRESSO. A presente invenção refere-se a um sensor capacitivo, resiliente, flexível adequado para uma fabricação em larga escala. O sensor compreende um dielétrico, uma camada de detector e de traço eletricamente condutiva no primeiro lado da camada dielétrica compreendendo um detector e um traço, uma camada de referência eletricamente condutiva sobre um segundo lado da camada dielétrica, e um medidor de capacitância eletricamente conectado ao traço e à camada de referência condutiva para a detecção de mudança na capacitância, mediante uma interação com um detector. O sensor é isolado para redução dos efeitos de uma interferência externa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SENSOR CAPACITIVO IMPRESSO".
Campo Técnico
A presente invenção se refere a um sensor capacitivo flexível.Mais particularmente, a invenção refere-se a um sensor capacitivo adequadopara fabricação em larga escala, que é fisicamente flexível e flexível em su-as aplicações, e que detecta mudanças em incrementos na pressão, combase nas mudanças na capacitância do sensor.
Antecedentes
Os sensores, conforme o termo é usado aqui, se referem a sis-temas que reagem a uma mudança no ambiente. Os sensores de pressãoreagem a uma força aplicada ou a uma pressão usando uma variedade deprincípios físicos. Outros sensores mudam suas propriedades óticas sobuma força aplicada. De modo similar, sensores eletricamente resistivos ousimplesmente resistivos têm uma resistência elétrica que muda sob uma for-ça aplicada. Sensores piezorresistivos medem a mudança na resistênciaelétrica de um material piezorresistivo, conforme uma pressão é aplicada.
Os sensores capacitivos mudam a capacitância. Isto pode serem resposta a uma força aplicada; também pode ser em resposta à proximi-dade de um objeto com capacitância relativamente grande, tal como umapessoa. Os sensores capacitivos também podem usar uma combinação dedetecção resistiva e capacitiva, em que a resistência elétrica é medidaquando a capacitância mudar.
Os sensores capacitivos são conhecidos e usados, por exemplo,em telas de toque e em botões de elevador. A mudança na capacitância tipi-camente é com base em um de dois princípios. A primeira abordagem en-volve a mudança da capacitância monitorada pelo sistema de detecção atra-vés de um contato elétrico direto com um grande objeto capacitivo, usual-mente uma pessoa através do seu dedo. Em certos casos, este tipo de sen-sor também pode funcionar para detectar a proximidade de um objeto dosensor de toque, não requerendo um contato físico com o sensor de toque.Estes sistemas freqüentemente requerem um contato direto entre a pessoae o sistema de detecção, e podem não funcionar, se, por exemplo, a pessoaestiver usando luvas. Adicionalmente, um acoplamento capacitivo pode nãoser bem adequado para a medição quantitativa da pressão aplicada ou daproximidade, mas são capazes de uma detecção binária (liga / desliga),
Uma outra abordagem usa dois planos condutivos separadospor um dielétrico resiliente compressível. Este compósito forma um capacitorcuja capacitância depende, em parte, da distância entre os planos conduti-vos. A compressão do dielétrico sob pressão muda a capacitância entre osplanos, o que pode ser detectada pelo sistema de detecção. Pela calibraçãoda compressão com a força aplicada ou pressão, este sistema pode ser u-sado para quantificação da força ou pressão da interação com o sensor.
Nos últimos anos, há um interesse crescente pelos assim deno-minados "tecidos inteligentes" que proporcionam flexibilidade física a dispo-sitivos eletrônicos. Eles permitem que um dispositivo eletrônico seja incorpo-rado em um tecido existente, ao invés de se ter um dispositivo eletrônico emseparado. Um exemplo de um tecido inteligente é um teclado de computadorque pode ser enrolado, quando não em uso.
Os sensores flexíveis são necessários para tecidos inteligentes eoutras aplicações que requerem flexibilidade. Sensores de pressão óticosflexíveis foram descritos, por exemplo, na Patente U.S. N9 4.703.757 e naPatente U.S. Nq 5.917.180. Os sensores flexíveis com base em um contatoelétrico de dois planos de condução estão disponíveis a partir da EleksenLtd. de Iver Heath, Reino Unido. Os sensores de pressão flexíveis que usamprincípios de piezorresistência estão disponíveis, por exemplo, a partir daSoftswitch Ltd. de llkely, Reino Unido. Um sensor capacitivo flexível com ba-se na capacitância do corpo humano é descrito na Patente U.S. Nq6.210.771. Um sensor capacitivo flexível que usa a mudança no espaçamen-to entre os planos condutivos é descrito na série de Patentes U.S. de Gold-man et al., incluindo a Patente U.S. Nq 5.449.002. Estas patentes ensinam ouso de camadas condutivas e dielétricas flexíveis, mas não ensinam um sis-tema o qual possa ser usado para determinação da localização, tampoucoensinam sistemas com múltiplos sensores (além do simples caso de replica-ções de um único sensor).
Assim, persiste uma necessidade de um sensor de pressão ca-pacitivo flexível de área grande com boa resolução espacial, capaz de quan-tificar uma pressão ou força aplicada. Aqui, se dirige a essas questões peladescrição de múltiplos métodos de construção de um sistema de detecçãocapacitivo flexível com múltiplos sensores que detecta a presença de umaforça ou pressão aplicada e é capaz de determinar a magnitude e a localiza-ção da força ou pressão aplicada. Todos os documentos de patente referen-ciados neste relatório descritivo são desse modo incorporados especifica-mente aqui como referência em sua totalidade, conforme plenamente esta-belecido aqui.
Sumário da Invenção
A presente invenção suplanta muitas das deficiências de senso-res de toque capacitivos. A presente invenção provê um sensor capacitivobarato, de peso baixo, flexível e um método de fabricação eficiente de baixocusto.
De acordo com estes aspectos principais e brevemente recita-dos, a presente invenção é um sensor capacitivo adequado para fabricaçãoem larga escala, que é fisicamente flexível e flexível em suas aplicações, eque detecta uma pressão em incrementos com base nas mudanças na ca-pacitância do sensor.
Uma vantagem importante da presente invenção é a forma pelaqual os componentes, especificamente, a camada de detector e de traço, acamada dielétrica, a camada de referência condutiva e um conector de pe-netração podem ser montados para a formação do presente sensor capaciti-vo em um processo de fabricação em larga escala. Operações de revesti-mento, colagem e impressão com tela podem ser facilmente automatizadas.Essas operações podem fazer um arranjo de sensor capacitivo muito grandeou um tecido grande a partir do qual sensores ou arranjos de sensores indi-viduais podem ser cortados.
Um outro recurso importante da presente invenção é a compati-bilidade com o uso de conectores de penetração para uma conexão rápida efácil de traços e da camada de referência a um medidor de capacitância (umsistema de medição elétrico), de modo que sinais elétricos possam ser apli-cados ou medidos a partir do presente sensor, sem a necessidade de cone-xões elétricas personalizadas.
Ainda um outro recurso da presente invenção é o uso de capaci-tância ao invés de resistência para detecção de contato. A resistência tipi-camente requer que duas superfícies condutivas se toquem; a capacitância,em algumas modalidades, não apenas não requer um toque, mas tampoucorequer um contato físico com o sensor em algumas modalidades da presenteinvenção, mas uma mera proximidade de um botão com o dedo do usuário.A capacitância também pode ser usada para medição da pressão de contatoe não apenas do ato de contato.
Estes e outros recursos e suas vantagens serão evidentes paraaqueles versados na técnica de circuitos elétricos e circuitos capacitivos apartir de uma leitura cuidadosa da Descrição Detalhada de Modalidades Pre-feridas acompanhada pelos desenhos a seguir.
Breve Descrição dos Desenhos
Os desenhos associados, os quais são incorporados em e osquais constituem uma parte deste relatório descritivo ilustram várias constru-ções de exemplo e procedimentos de acordo com a presente invenção e, emconjunto com a descrição geral da invenção dada acima e com a descriçãodetalhada estabelecida abaixo, servem para explicação dos princípios dainvenção, onde:
a FIGURA 1 é uma vista esquemática ilustrativa de um sensorcapacitivo com uma camada de referência eletricamente condutiva, umacamada dielétrica flexível resiliente e uma camada de detector e de traço,tudo conectado a um medidor de capacitância.
A FIGURA 2 é uma vista esquemática ilustrativa de um sensorcapacitivo com mais de um traço e mais de um detector.
A FIGURA 3 é uma vista esquemática ilustrativa de um sensorcapacitivo com uma camada dielétrica adicional e uma camada de referênciacondutiva.A FIGURA 4 é uma vista esquemática ilustrativa de um sensorcapacitivo com orifícios na camada de referência eletricamente condutivaque se sobrepõem aos detectores na camada de detector e de traço.
A FIGURA 5 é uma seção transversal esquemática de um sen-sor capacitivo com camadas adicionais dielétricas e de referência conduti-vas, conforme mostrado na FIGURA 3, adicionalmente com camadas exter-nas opcionais.
A FIGURA 6 é um padrão condutivo ilustrativo que poderia serusado na camada condutiva, mostrando detectores, traços e conexões decamada de referência.
Até a extensão possível, elementos iguais são designados pornúmeros de referência iguais por todas as várias vistas.
Descrição Detalhada da Invenção
A Figura 1 mostra uma modalidade do sensor de pressão capa-citivo da invenção. O sensor capacitivo flexível 2 tem uma camada dielétrica6 com uma camada de referência condutiva 8 em um lado e uma camada dedetector e de traço 4 no outro lado da camada dielétrica 6. A camada de re-ferência condutiva 8 e o(s) traço(s) 12 na camada de detector e de traço 4são conectados a um medidor de capacitância 14.
O sensor capacitivo flexível 2 experimenta uma mudança na ca-pacitância quando da aplicação de uma força suficiente para comprimir osensor. A quantidade de força aplicada, até um ponto, está relacionada àextensão da mudança na capacitância. Em uma modalidade alternativa, aresistência também é medida, para a determinação da localização de intera-ção de usuário no sensor. Um medidor de capacitância 14 monitora o sensorcapacitivo flexível presente para determinar se houve uma mudança na ca-pacitância e a extensão daquela mudança.
A camada dielétrica 6 é uma camada ou filme resiliente, flexível."Flexível", conforme relacionado a esta invenção, é definido para significarmaleável e capaz de ser substancialmente flexionado através de sua dimen-são mais fina e retornar para uma configuração plana. Preferencialmente,cada camada no sensor é flexível. "Resiliente" é definido para significar ummaterial que essencialmente retorna para sua espessura inicial, após cadauma das múltiplas compressões, por uma porção do material ou sua totali-dade. Dielétrico, neste pedido, significa um material que não permite que acorrente flua e suporte um campo elétrico mesmo sob a presença de umadiferença de potencial. Um "filme" ou uma "espuma" é definido como sendoum material flexível que é essencialmente bidimensional na extensão, querdizer, tendo uma espessura em uma dimensão que é significativamente me-nor do que seu comprimento ou largura. Espumas incluem espaços vaziosem uma porção significativa do seu interior e, assim, usualmente, são alta-mente compressíveis. Filmes são definidos para terem poucos espaços va-zios ou nenhum.
A resiliência da camada dielétrica 6 é importante para um usorepetido e para a durabilidade, e a flexibilidade é importante de modo que osensor possa ser usado em aplicações que requeiram flexibilidade, tal comouma adaptação em torno de um painel de instrumentos moldado ou em rou-pas, como parte de um tecido inteligente. Preferencialmente, a camada die-létrica 6 é capaz de se flexionar para um raio de curvatura que varia de 20milímetros (mm) a 5 mm, preferencialmente em uma faixa de 10 mm a 4mm, e, mais preferencialmente, em uma faixa de 5 mm a 1 mm.
Em uma modalidade da invenção, a camada dielétrica é um fil-me resiliente, fino, flexível que tem uma espessura de não menos do que250 micrômetros, preferencialmente entre 8 e 250 micrômetros, e, para al-gumas aplicações, entre 8 e 50 micrômetros. Este filme fino é essencialmen-te livre de vazios (os quais podem ser preenchidos com ar ou com um outrogás), significando que o filme não contém espuma. O filme fino pode ser umfilme de silicone, tal como um filme Duraflex PT9300 de 7 mil (aproximada-mente 175 micrômetros) de espessura, disponível a partir da Deerfield Ure-thane de South Deerfield, Massachusetts. A compressibilidade permite que acapacitância do sensor seja alterada por uma força aplicada. O filme finodielétrico preferencialmente se comprime 50% quando uma carga entre 50 e150 bar 5 e 15 MPa é aplicada. Esta faixa permite que um sinal aceitávelseja lido pelo medidor de capacitância.Em uma outra modalidade, a camada dielétrica 6 pode ser umaespuma de célula fechada ou aberta flexível, resiliente e altamente compres-sível. Alguns materiais de espuma incluem, mas não estão limitados a es-pumas de poliuretano, silicone e borracha. A espuma dielétrica preferencial-mente se comprime 50% quando uma carga entre 50 e 100 kPa (0,5 e 1,0bar) é aplicada.
Em uma outra modalidade da invenção, a camada dielétrica éum tecido espaçador flexível, resiliente. "Tecido espaçador", conforme defi-nido neste pedido, é um tecido que tem camadas de aterramento superior einferior separadas por um espaço que é suportado por fios ou fibras de es-paçamento. O tecido espaçador ou outras camadas de tecido na construçãopode ser um material tecido, de malha, materiais com tufos ou similares. Emalgumas modalidades, os tecidos espaçadores são um tecido não-tecidoperfurado com agulhas, de malha de barra de agulhas dupla, ou um tecidonão-tecido de alta fofura no qual algumas fibras são propositadamente orien-tadas na direção vertical. O artigo têxtil pode ser plano ou pode exibir umafelpa. Em algumas modalidades, o tecido espaçador pode ter uma espessu-ra entre 1 mm e 10 cm, preferencialmente entre 1 mm e 1 cm. Estes materi-ais têxteis podem ser formados a partir de fibras naturais ou sintéticas, taiscomo poliéster, náilon, lã, algodão, seda, polipropileno, raiom, lyocell, po-li(lactídeo), acrílico e similares, incluindo materiais têxteis contendo misturase combinações dessas fibras naturais e sintéticas. O tecido espaçador prefe-rencialmente se comprime 50% quando uma carga entre 7 e 140 kPa (0,07 e1,4 bar) é aplicada, e comprime entre 10 e 50% quando uma carga de 0,14bar (14 kPa) é aplicada. Estas faixas permitem que um sinal aceitável sejalido pelo medidor de capacitância.
A resistência elétrica através da camada dielétrica 6 (de um ladoda camada dielétrica 6 até seu lado oposto) preferencialmente é de 10ohms ou maior. Quanto maior a constante dielétrica da camada dielétrica,maior a capacitância do sensor capacitivo flexível 2. Isto pode permitir que osensor discrimine sinais menores, daí, menores forças aplicadas, tornando osistema mais sensível.A camada de detector e de traço 4 tem um ou mais detectores10 e traços 12 e é flexível. Os detectores 10 são áreas locais de materialcondutivo e os traços 12 são linhas contínuas (que podem ser retas ou cur-vas) de material condutivo correndo a partir dos detectores 10 para umaborda 16 da camada de detector e de traço 4. Cada detector 10 preferenci-almente é conectado eletricamente a um traço 12 em separado e eletrica-mente isolado de outros detectores e traços. Os detectores 10 também po-dem ser referidos como botões.
Em algumas modalidades, há mais de um detector 10 e mais deum traço 12. Preferencialmente, cada detector tem seu próprio traço e o de-tector e o traço são eletricamente isolados de outros detectores e traços,mostrados, por exemplo, na Figura 2. Na Figura 2, a camada de detector ede traço 4 é separada da camada dielétrica 6, de modo que a configuraçãode detector e de traço possa ser vista. Os detectores 10, 32 e 36 são conec-tados aos traços 12, 34 e 38, respectivamente. As conexões com o medidorde capacitância podem ser feitas através de um conector de penetração(não mostrado) com pinos separados para cada traço, e além de através domedidor de capacitância nenhum dos pares de detector / traço é eletrica-mente conectado a qualquer outro par de detector / traço.
Preferencialmente, a condutividade medida a partir do centro dodetector 10 até o ponto em que o traço 12 atinge a borda 16 é de 1 mega-ohm ou menos, mais preferencialmente, está entre 0 e 10.000 ohms. Contu-do, é suficiente que a resistência elétrica do detector 10 até o fim do traço 12seja menor do que a resistência elétrica através da camada dielétrica 6.
A camada de detector e de traço 4 pode ser formada pela apli-cação de revestimentos condutivos à camada dielétrica 6 ou uma camadaseparada. A camada separada pode ser um tecido ou filme que então é apli-cado à camada dielétrica 6 por laminação, de qualquer maneira conhecidapor aqueles versados na técnica. Preferencialmente, um adesivo é usadoentre as camadas incluindo adesivos de uretana reativos ou materiais poli-méricos de baixa fusão. Os adesivos podem ser aplicados, por exemplo, porimpressão com rotogravura, revestimento com lâmina, aplicação de pó oucomo uma manta, dependendo da forma do adesivo.
Em uma modalidade da invenção, os detectores 10 e os traços12 são impressos com tela diretamente sobre a camada dielétrica 6 ou emum filme ou tecido aderido à camada dielétrica 6. A tinta pode ser uma tintacondutiva a qual é formada tipicamente pela combinação de resinas ou ade-sivos com materiais condutivos em pó, tais como ouro, prata, cobre, pó degrafita, negro-de-carbono, níquel ou outros metais ou ligas. Eles tambémpodem ser uma tinta à base de carbono, uma tinta à base de prata ou umacombinação de tintas à base de carbono e à base de prata. A tinta condutivapode ser revestida sobre o substrato usando-se qualquer um de uma varie-dade de métodos conhecidos na técnica, incluindo, mas não limitando, im-pressão em tela, aplicação por brocha, aplicação por rolo, aspersão, mergu-lho, uso de máscara, eletrodeposição em vácuo, deposição em vácuo, ouqualquer combinação dos precedentes.
A camada de referência eletricamente condutiva 8 do sensorcapacitivo flexível 2 pode ser um revestimento condutivo sobre a camadadielétrica 6, um filme ou tecido inerentemente condutivo ou um revestimentoeletricamente condutivo sobre um filme ou tecido, o qual então é aderido àcamada dielétrica 6. Em algumas configurações, a camada de referênciaeletricamente condutiva preferencialmente é contínua. Em outras, ela podeter aberturas na camada, se desejado. Preferencialmente, a camada de refe-rência é flexível.
Em uma modalidade, a camada de referência eletricamentecondutiva 8 é um revestimento eletricamente condutivo sobre a camada die-létrica. Isto permite que o sensor seja mais fino e pese menos, importantepara aplicações portáteis, e também pode simplificar a montagem ou reduzircustos. Os materiais mostrados para o detector 10 e o traço 12 também po-dem ser usados para a camada de referência condutiva 8. Em uma outramodalidade, a camada de referência eletricamente condutiva 8 é um filme outecido inerentemente condutivo. Alguns filmes e tecidos inerentemente con-dutivos incluem, por exemplo, tecidos metalizados, filmes de olefina carre-gados com carbono, tecidos revestidos com polímeros condutivos, tecidosconstruídos a partir de fios flexíveis condutivos, tais como fios de aço inoxi-dável, e fios revestidos com prata. Em uma outra modalidade, a camada dereferência eletricamente condutiva 8 pode ser um filme ou tecido com umrevestimento eletricamente condutivo. Preferencialmente, o filme ou tecido éaderido à camada dielétrica 6 preferencialmente se usando um adesivo ter-moplástico, de termofixação, sensível à pressão ou curável com UV.
A resistência elétrica da camada de referência condutiva 8 é tipi-camente menor do que em torno de 10.000 ohms. Se o sensor capacitivo 2não estiver sendo usado para a determinação da posição da interação deusuário, então, a resistência elétrica da camada de referência poderá ser tãobaixa quanto praticável.
Adicionalmente, a camada de referência eletricamente condutiva8 pode ser padronizada com detectores e traços adicionais (não mostrados)colocados em alinhamento com os detectores 10 e os traços 12 da camadade detector e de traço 4, ao invés de ser uma camada contínua. Contudo,esta abordagem realmente introduz uma complicação adicional de fabrica-ção para posicionamento da camada de referência condutiva 8 de modo queseus detectores 10 e traços 12 sejam alinhados com o padrão de detectorese traços na camada de detector e de traço 4.
Em uma modalidade, mostrada na Figura 4, a camada de refe-rência eletricamente condutiva 194 tem um orifício 192 na camada que sesobrepõe pelo menos parcialmente ao detector 110 na camada de detector ede traço 104. Preferencialmente, o orifício 192 se sobrepõe completamente eestá em alinhamento com o detector 110. Pode haver 2 ou mais detectores e2 ou mais orifícios, com cada orifício se sobrepondo a um detector.
Nesta configuração, as linhas de campo elétrico do sensor capa-citivo ocupam o espaço acima do detector 110 e abaixo do orifício 192. Elassão facilmente perturbadas por um objeto capacitivo externo, tal como o de-do de uma pessoa, que se aproxime ou entre no orifício 192. Esta perturba-ção mudará a capacitância detectada pelo sensor capacitivo e poderá serdetectada como um evento. A perturbação é causada, embora o objeto ca-pacitivo não entre em contato elétrico com o detector 110. A camada de refe-rência condutiva 194 da presente invenção isola a camada de detector e detraço 104 do objeto capacitivo externo. Um orifício na camada de referênciacondutiva 194 se sobrepondo ao detector 110 concentra as linhas de campona área acima do detector, tornando o sistema mais sensível a eventos ocor-rendo no detector 110 e menos propenso a falsas indicações, devido à abor-dagem periférica quanto ao detector. Adicionalmente, um sensor capacitivoque não inclua uma camada de referência condutiva será mais suscetível auma interferência de campos eletromagnéticos externos, capacitância erráti-ca, eletricidade estática ou eventos falsos devido a um contato do objeto ca-pacitivo externo com o traço.
A camada dielétrica 106 no sensor capacitivo 190 mostrado naFigura 4 não precisa ser compressiva ou resiliente, uma vez que uma mu-dança na capacitância pode ser causada pela proximidade de um corpo ca-pacitivo, em oposição a uma mudança na distância entre o detector 110 euma camada de referência 194. A camada dielétrica 6 pode ser qualquermaterial adequadamente fino, flexível, eletricamente resistivo.
A Figura 3 mostra um sensor capacitivo 62 com uma camadadielétrica flexível adicional 64 e uma camada de referência condutiva 66. Asegunda camada dielétrica flexível, resiliente 64 está na camada de detectore de traço 4 no lado oposto à camada dielétrica original 6. Há uma segundacamada de referência eletricamente condutiva 66 adjacente à segunda ca-mada dielétrica 64 no lado oposto à camada de detector e de traço 4. Osmateriais usados para a segunda camada dielétrica flexível, resiliente e paraa segunda camada de referência eletricamente condutiva podem ser osmesmos materiais e ter as mesmas propriedades físicas que a camada die-létrica e a camada de referência condutiva descritas previamente.
Outras camadas podem ser aplicadas ao sensor, tal como umacamada de isolamento, e preferencialmente são flexíveis. Uma camada deisolamento pode ser revestida, laminada, costurada por pontos, ou aplicadade outra forma a uma ou a ambas as superfícies externas do sensor capaci-tivo 2, 30, 62 ou 190. Estas camadas podem ser construídas de quaisquermateriais e de qualquer maneira, de modo que a flexibilidade geral do sensorpermaneça aceitável. Usualmente, estes materiais reterão o perfil fino que étípico dos sensores capacitivos da invenção. Os possíveis materiais para ascamadas externas incluem têxteis, couro ou outras peles, filmes ou revesti-mentos. As camadas de isolamento podem ser, cada uma, um compósito demúltiplos materiais e camadas, e as camadas de isolamento de topo e defundo não precisam ser da mesma constituição.
Itens gráficos decorativos ou uma informação, por exemplo, umainformação sobre ou instruções para o sensor de toque ou o visor ou outrodispositivo ao qual o sensor de toque seja plicado ou conectado podem serimpressos em uma camada de isolamento mais externa no sensor. Tipica-mente, a superfície de topo do sensor, a superfície apresentada para o usuá-rio, incluirá itens gráficos para indicação da localização e da função de cadaum dos detectores. O material pode ser escolhido para prover aspectos de-corativos e funcionais. As funções da camada de isolamento podem incluirestética visual ou tátil, resistência à abrasão ou á perfurações, repelência amanchas, proteção contra respingos e líquidos, resistência à degradação porultravioleta, etc. A camada de fundo do sensor pode ser feita com materiaissimilares para servir a funções similares à camada de topo, exceto pelo fatode os itens gráficos ou informativos tipicamente não serem incluídos.
Para o sensor capacitivo 62, o medidor de capacitância 14 é co-nectado à camada de referência condutiva 8, à segunda camada de referên-cia condutiva 66 e cada traço 12. A camada de referência condutiva 8 está auma primeira voltagem, o traço 12 está a uma segunda voltagem e a segun-da camada de referência 66 está a uma terceira voltagem, onde as primeirae segunda voltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt e as segun-da e terceira voltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt. Em umamodalidade, as primeira e segunda voltagens têm uma diferença de pelomenos 1,0 Volt e as segunda e terceira voltagens têm uma diferença de pelomenos 1,0 Volt. Preferencialmente, as primeira e terceira voltagens são i-guais. Em uma modalidade, as primeira e terceira voltagens formam a volta-gem de referência e são mantidas constantes durante a operação do sensorcapacitivo. Em uma modalidade, a voltagem de referência é mantida igual aoaterramento ou ao terra do ambiente do sensor. Isto servirá para mais bemisolar o sensor capacitivo de uma interferência externa e de descargas elé-tricas.
A primeira camada de referência condutiva 8 e a segunda ca-mada de referência condutiva 66, cada uma, combinam com a camada dedetector e de traço 4 para a formação de dois capacitores separados. Prefe-rencialmente, as primeira e terceira voltagens em cada uma das camadas dereferência condutivas são iguais, de modo que os dois capacitores separa-dos sejam eletricamente paralelos. Isto simplifica as exigências do medidor14, o qual pode tratar os dois capacitores separados como um capacitor úni-co de capacitância maior. Uma capacitância maior tipicamente também me-lhorará a sensibilidade do sensor, o que é uma vantagem de incluir camadasde referência condutivas em ambos os lados da camada de detector e detraço 4. A segunda camada de referência eletricamente condutiva 66 tam-bém ajuda a isolar o sensor de uma interferência, da mesma maneira que aprimeira camada de referência eletricamente condutiva 8.
Se a primeira camada de referência eletricamente condutiva 8tiver um orifício sobre cada um dos detectores na camada de detector e detraço 4 e o dielétrico 6 não for compressível e resiliente, então, a segundacamada de referência eletricamente condutiva 66 atuará primariamente paraajudar a isolar o sensor de interferência.
No caso de um sensor construído com um dielétrico compressí-vel, a capacitância do sensor varia inversamente com a compressão da ca-mada dielétrica 6. Uma força aplicada ao detector 10 comprimirá a camadadielétrica 6, desse modo aumentando a capacitância entre a camada de de-tector e de traço 4 e a camada de referência eletricamente condutiva 8.Quando a força é removida ou meramente diminuída, a distância de separa-ção entre a camada de detector e de traço 4 e a camada de referência con-dutiva 8 aumenta, e a capacitância do sensor capacitivo 2 diminui.
No caso em que o dielétrico não é compressível, mas há um ori-fício na camada de referência condutiva 66 que se sobrepõe ao detector 10na camada de detector e de traço 4, a capacitância aumenta com a aproxi-mação de um corpo capacitivo, tal como um dedo de uma pessoa. Em am-bos os casos, a mudança na capacitância será monitorada pelo medidor 14,o qual subseqüentemente pode iniciar uma resposta desejada, tal como umaativação de um dispositivo elétrico, tal como um rádio.
Para monitoração da mudança da capacitância, preferencial-mente, uma primeira voltagem é aplicada à camada de referência condutiva8 e uma segunda voltagem é aplicada ao traço 12. No caso em que há maisde um traço na camada de detector e de traço 4, então, cada traço obteriauma voltagem separada (por exemplo, segunda, terceira, quarta, quinta, etc.,voltagem). No caso em que há mais de um traço, preferencialmente, as vol-tagens são aplicadas aos traços subseqüentemente. Em uma modalidade,as voltagens são aplicadas seqüencialmente e são substancialmente iguais.
Preferencialmente, as voltagens aplicadas à camada de referência condutivasão diferentes pelo menos 0,1 Volt das voltagens aplicadas ao(s) traço(s),ou, em uma outra modalidade, diferentes mais de 1 Volt.
Na borda da camada de detector e de traço 4, um conector depenetração (não mostrado) é usado para a feitura de contato elétrico com ostraços 12. O princípio de operação de conectores de penetração é bem co-nhecido na eletrônica. Quando da feitura de uma conexão elétrica com con-dutores elétricos revestidos com isolamento, os conectores de penetraçãosão usados para "morderem" através do isolamento até o condutor no interi-or. O conector de penetração terá dentes, os quais são aplicados ao traço 12e à camada de referência condutiva 8, e, potencialmente, à camada de refe-rência condutiva 66, caso exista. Em uma modalidade, os traços se esten-dem diante das outras camadas para serem conectados mais facilmente. Emuma modalidade da presente invenção que tem uma pluralidade de detecto-res 10 e traços 12, dentes separados no conector podem contatar cada umdos traços separados, de modo que o medidor 14 possa ser usado para adetecção de mudanças nas capacitâncias, conforme uma pressão for aplica-da a cada detector ou a múltiplos detectores. O uso de um conector de pe-netração simplifica a fabricação em uma larga escala.
O conector de penetração permite a conexão do presente sensorcapacitivo flexível 2 com o medidor de capacitância 14 pela conexão do me-didor 14 ao traço 12 e do medidor 14 à camada de referência condutiva 8. Omedidor de capacitância 14 mede a voltagem através da camada dielétrica 6a partir do detector 10 até a camada de referência condutiva 8 e comparaaquela voltagem com uma voltagem de referência. Se a capacitância atravésda camada dielétrica 6 no detector 10 mudar, a voltagem através do detector10 também mudará, e um sinal de saída de voltagem será gerado, com basena diferença entre a voltagem de referência e a voltagem nominal através dodetector 10. Conforme a força aplicada ao detector 10 é reduzida, e umacamada dielétrica 6 se expande para suas dimensões originais, a capacitân-cia diminui.
A capacitância de detectores neste arranjo pode ser medida poruma variedade de métodos elétricos, dois dos quais sendo discutidos aqui.As medições elétricas fazem uso do fato que a resistência dos traços nãomuda, apenas a capacitância dos detectores individuais. Assim, a caracterís-tica constante no tempo de RC mensurável de cada combinação de detectore de traço muda apenas devido a mudanças na capacitância do detector.Um método é um método de deslocamento de voltagem; o outro é um deslo-camento de fase na resposta de freqüência.
No primeiro método, ao qual se faz referência como o método dedeslocamento de voltagem, é usado um resistor em série conectado ao tra-ço. O medidor de capacitância 14 olha para qualquer um dos seguintes: (1) otempo para obtenção de um declínio regulado na voltagem do traço e dodetector durante uma descarga do detector 10; (2) o declínio na voltagem dotraço e do detector durante um tempo regulado a partir do começo da des-carga do detector 10; (3) o tempo para obtenção de um aumento reguladona voltagem do traço e do detector durante o carregamento do detector 10;ou (4) o aumento na voltagem do traço e do detector durante um tempo re-gulado a partir do começo da carga do detector 10. Qualquer uma destasquatro quantidades permite uma determinação da constante de tempo RC e,daí, uma medição da mudança na capacitância do detector.
No método de deslocamento de fase, um sinal de voltagem quevaria no tempo é aplicado à camada de detector e de traço 4. Um resistorpara aterramento é conectado à camada de referência condutiva 8. O resis-tor é usado para medição do deslocamento de fase entre o sinal aplicado e osinal de retardamento através da camada de detector e de traço 4. Como oretardamento é causado pela presença de capacitância na camada de de-tector e de traço 4, uma mudança no retardamento pode ser usada para de-terminação da mudança na capacitância. As amplitudes do sinal original de eretardamento podem ser comparadas para a produção de mais informaçãosobre o estado do sistema. Conforme é conhecido na técnica, formas maiscomuns do sinal de voltagem incluem impulsos, ondas seno e ondas qua-dradas. Preferencialmente, sinais de voltagem alternativos terão uma fre-qüência maior do que 10 kHz.
A informação digital, a constante de tempo de decaimento ou odeslocamento de fase representa a variação contínua no tempo das proprie-dades resistivas - capacitivas da rede e, como tal, as condições do detector10. Para a obtenção de uma melhor relação de sinal para ruído, um cálculode média e uma filtração podem ser aplicados ao fluxo de dados contínuo.
O método de constante de tempo e os deslocamentos de fasesão propensos a uma interferência eletromagnética, bem como a uma capa-citância errática. Assim, o teor de ruído dos sinais pode obscurecer condi-ções verdadeiras. Uma amostragem é realizada em intervalos definidos porinterrupções reguláveis em um microcontrolador. Através de uma amostra-gem ditada pelo critério de Nyquist, o qual governa a teoria de amostragem euma reconstrução digital de eventos de alta freqüência, eventos ocorrendo amenos do que a metade da freqüência de amostragem podem ser captura-dos de forma bem sucedida. No momento de uma amostragem individual,múltiplas amostras da ordem de uns poucos microssegundos cada têm amédia calculada em conjunto, para redução do erro introduzido pelo conver-sor de analógico para digital, bem como pequenos efeitos eletromagnéticos.Uma amostragem pode ocorrer em intervalos de tempo regulares, ou podeser vantajoso amostrar em intervalos randômicos, de modo que um espectrode ruído não seja bem correlacionado ao intervalo de amostragem.Os dados amostrados então são passados para filtros de res-posta de impulso finita ou filtros de resposta de impulso infinita. Estes filtrosreduzem mais os efeitos de ruído e interferência sobre os dados amostradosa partir das fontes, tais como linhas de potência. Desta maneira, uma melhorestimativa da capacitância do detector pode ser determinada através de umamelhor estimativa do deslocamento de fase ou da constante de tempo.
Filtros diferentes em cascata permitem interpretações diferentesdos dados. Por exemplo, um conjunto de filtros é usado para remoção ouignorância de mudanças de longa duração no sistema (por exemplo, perdagradual de resiliência na camada dielétrica 6), desse modo provendo umalinha de base estável, enquanto outros filtros isolam as mudanças de curtaduração (isto é, pressionar o detector 10). A seleção de filtros diferentes éum melhoramento significativo em relação a uma amostragem simples euma comparação com um limite.
O medidor capacitivo 14 requer calibração. Uma calibração énecessária porque a capacitância de linha de base tende a derivar ao longodo tempo, por causa de mudanças ambientais, mudanças de material, ecampos eletromagnéticos externos. Particularmente em materiais dielétricosfeitos de espuma, não obstante o uso de espumas com fluência e histereseminimizadas, a capacitância não obstante mudará com o tempo. Um sensorque pode ser recalibrado sempre será mais robusto e sensível do que umque não possa.
Há três formas de calibração do medidor4. A primeira forma éprogramar regulagens de calibração no momento da fabricação. Um segun-do método é calibrar o medidor4 em todo momento em que o sistema doqual ele faz parte inicializar a si mesmo, isto é, quando de uma partida. Estemétodo efetivamente reduz erros para algumas variações em escalas detempo grandes. No terceiro método, o medidor4 é continuamente calibradopara condições mutáveis pela filtração de um ruído elétrico estranho, bemcomo desconsiderando um toque inadvertido ou um outro contato. Há módu-los eletrônicos comercialmente disponíveis que são projetados para a detec-ção de capacitância e que incorporam uma calibração automática contínua,uma filtração de ruído e uma recalibração.
Exemplos
Exemplo 1
Um painel de comutador foi feito pela laminação de múltiplascamadas, conforme mostrado na Figura 5. Todas as percentagens são empeso, a menos que especificado de outra forma.
Duas estruturas resilientes idênticas foram feitas, consistindo, naordem, em:
I) uma camada de proteção 104 de 100 g/m2 de tecido não-tecido de poliéster ligado por fiação CeIFiI 100 a partir da Polymeros Y Deri-vados do México,
II) uma primeira camada condutiva 101 de filme condutivo Velos-tat 1704 de 100 mícrons de espessura a partir da 3M Corporation de St. Pa-ul, Minnesota, e
iii) uma camada de separação resiliente 102 de filme de poliure-tano Duraflex PT9300 de 8 mil (203,2 pm) a partir da Deerfield Urethane deMassachusetts. A primeira camada condutiva 101 foi usada como um planode aterramento para isolamento do dispositivo a partir de uma interferênciaexterna.
Em seguida, uma segunda camada condutiva 108 foi feita co-meçando com o mesmo tecido não-tecido como em uma camada de prote-ção 104. Este foi revestido com uma pasta condutiva consistindo em umamistura de 60% de aglutinante Hycar 26-1199 a partir da Noveon de Gasto-nia, North Carolina, 10% de grafita SFG-15 a partir da Timcal de Bodio, Sui-ca e 30% de água. Para a feitura da pasta, a grafita foi adicionada à águajuntamente com aproximadamente 10 mL de dispersante SL 6227 a partir daMilliken Chemical de Spartanburg, South Carolina, durante a agitação. Emseguida, o aglutinante Hycar foi adicionado. Finalmente, um espessante A-crysol RM-8W da Rohm and Haas de Philadelphia, Pennsylvania foi adicio-nado até a viscosidade ter atingido 12.000 cP, conforme medido em um vis-cosímetro de Brookfield.Esta pasta foi impressa com tela sobre um tecido não-tecido depoliéster para a criação da estrutura padronizada mostrada na Figura 6. Asáreas de detector 120, traços 122, conexões de pino 124 e conexões de ca-mada de referência 126 foram impressas. Após uma impressão, o tecido foiseco em um forno com ar forçado por 15 minutos, para retirada de água eaglutinante do revestimento ao tecido. Em seguida, o revestimento condutivofoi pintado com pasta de prata PE-001 da Acheson Colloids de Port Huron,Michigan e colocado de volta no forno para secagem. A metade fêmea deum conector de pino de penetração (não mostrado) foi afixada, de modo quepinos separados perfurassem os traços a partir de cada um dos detectores.
Esta folha impressa foi colocada entre as duas estruturas resili-entes idênticas, de modo que as camadas de proteção não tecidas 104 esti-vessem no exterior da estrutura resultante. Fios de cobre isolados separadosforam afixados a cada filme condutivo para conexão deles às conexões deaterramento na impressão. Camadas adjacentes foram aderidas em conjun-to usando-se um adesivo em aspersão Super 77 a partir da 3M Corporationde St. Paul, Minnesota.
O conector de pino foi afixado a sua contraparte macho, a qual,por sua vez, foi afixada a um cabo coaxial blindado, de modo que a bainhade aterramento do cabo fosse conectada às primeiras camadas condutivas.O condutor central foi conectado seqüencialmente a cada um dos traços. Aoutra extremidade do cabo coaxial foi inserida nas fendas de medição decapacitância de um multímetro Triplett 2102, o qual foi regulado para a me-dição de uma capacitância pequena. A capacitância entre cada traço e ascamadas de referência foi medida duas vezes, primeiramente em um estadoquiescente e, então, enquanto se apertava o detector, de modo a comprimirmaximamente a camada de separação resiliente.
Exemplo 2
Uma segunda estrutura foi feita, idêntica àquela no Exemplo 1,exceto pelo fato de que o polímero na camada de separação resiliente 102foi substituído por um filme de silicone M832 de 3 mil (76,2 pm) de espessu-ra a partir da Specialty Silicone Products de Ballston Spa, New York.Exemplo 3
Uma segunda estrutura foi feita, idêntica àquela no Exemplo 1,exceto pelo fato de que o polímero na camada de separação resiliente 102foi substituído por uma espuma de poliuretano HypurCEL T-1505 de 44 mil(1,1176 mm) de espessura a partir da Rubberlite Incorporated de Huntington1West Virgínia.
A Tabela A mostra as capacitâncias medidas de cada uma dasamostras nos Exemplos 1 a 3. Estes valores são após a subtração de 44 pFde capacitância entre os cabos levando a partir dos painéis para o multíme-tro. O padrão dos elementos de detector e de traço impressos é mostrado naFigura 6. Os detectores 120 foram conectados à borda do dispositivo pelotraço longo 122 e pelo traço curto 121. Também foram impressas as cone-xões de aterramento 126 e as conexões de pino 124.
Tabela A:
<table>table see original document page 21</column></row><table>
A Tabela A mostra que um dielétrico mais fino proporcionaráuma capacitância maior, mas que um dielétrico mais espesso pode propor-cionar uma mudança relativamente maior na capacitância (em relação aovalor quiescente). O que é preferível depende do ambiente de aplicação, dasensibilidade desejada e da resolução da eletrônica de detecção.
Pretende-se que o escopo da presente invenção inclua todas asmodificações que incorporem seus recursos de projeto principais e que oescopo e as limitações da presente invenção sejam para serem determina-dos pelo escopo das reivindicações em apenso e seus equivalentes. Tam-bém deve ser entendido, portanto, que os conceitos inventivos aqui descritossão intercambiáveis e/ou que eles podem ser usados em conjunto em aindaoutras permutações da presente invenção, e que outras modificações esubstituições serão evidentes para aqueles versados na técnica a partir dadescrição precedente das modalidades preferidas, sem que se desvie doespírito ou escopo da presente invenção.

Claims (20)

1. Sensor capacitivo, que compreende:uma primeira camada dielétrica resiliente, flexível, que tem umprimeiro lado e um segundo lado e uma espessura entre 8 e 250 micrôme-tros;uma camada de detector e de traço eletricamente condutiva noprimeiro lado da primeira camada dielétrica compreendendo um detector eum traço;uma primeira camada de referência eletricamente condutiva emum segundo lado da primeira camada dielétrica; eum medidor de capacitância eletricamente conectado à camadade detector e de traço e à primeira camada de referência condutiva.
2. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 1, em que aprimeira camada de referência condutiva tem uma primeira voltagem e acamada de detector e de traço tem uma segunda voltagem, e em que asprimeira e segunda voltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt.
3. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 1, em que aprimeira camada dielétrica compreende um filme essencialmente livre devazios.
4. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 3, em que aprimeira camada dielétrica se comprime em 50% quando uma carga entre 5e 15 MPa (50 e 150 bar) é aplicada.
5. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 1, em que acamada de detector e de traço eletricamente condutiva compreende dois oumais detectores e traços eletricamente endereçados.
6. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 5, em que omedidor de capacitância é eletricamente conectado a cada traço e à primeiracamada de referência condutiva, em que a primeira camada de referênciacondutiva tem uma primeira voltagem e cada um dos traços tem uma segun-da voltagem.
7. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 1, em que acamada de detector e de traço eletricamente condutiva compreende um te-cido impresso com uma tinta condutiva.
8. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 1, que aindacompreende:uma segunda camada dielétrica resiliente, flexível, sobre a ca-mada de detector e de traço eletricamente condutiva no lado oposto à pri-meira camada dielétrica resiliente, flexível;uma segunda camada de referência eletricamente condutiva so-bre a segunda camada dielétrica resiliente, flexível no lado oposto à camadade detector e de traço eletricamente condutiva; eo medidor de capacitância adicionalmente conectado eletrica-mente à segunda camada de referência condutiva.
9. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 8, em que aprimeira camada de referência condutiva tem uma primeira voltagem, a ca-mada de detector e de traço tem uma segunda voltagem e a segunda cama-da de referência tem uma terceira voltagem, e em que as primeira e segundavoltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt e a segunda e terceiravoltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt.
10. Sensor capacitivo flexível, que compreende:uma primeira camada dielétrica resiliente, flexível, que tem umprimeiro e um segundo lado;uma camada de detector e de traço eletricamente condutiva noprimeiro lado da primeira camada dielétrica compreendendo pelo menos doisdetectores e traços eletricamente endereçados individualmente;uma primeira camada de referência eletricamente condutiva quese sobrepõe completamente aos detectores; eum medidor de capacitância eletricamente conectado à primeiracamada de referência condutiva.
11. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 10, emque a primeira camada de referência condutiva tem uma primeira voltagem ea camada de detector e de traço tem uma segunda voltagem, e em que asprimeira e segunda voltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt.
12. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 10, emque a primeira camada dielétrica resiliente, flexível compreende uma espuma.
13. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 10, emque a primeira camada dielétrica compreende entre 10 e 50%, quando umacarga de 14 kPa (0,14 bar)for aplicada.
14. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 10, emque a camada de detector e de traço eletricamente condutiva compreendeum tecido impresso com uma tinta condutiva.
15. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 10, queainda compreende:uma segunda camada dielétrica resiliente, flexível na camada dedetector e de traço eletricamente condutiva no lado oposto da primeira ca-mada dielétrica resiliente, flexível;uma segunda camada de referência eletricamente condutiva so-bre a segunda camada dielétrica resiliente, flexível no lado oposto da cama-da de detector e de traço eletricamente condutiva; eo medidor de capacitância adicionalmente conectado eletrica-mente à segunda camada de referência condutiva.
16. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 15, emque a primeira camada de referência condutiva tem uma primeira voltagem,a camada de detector e de traço tem uma segunda voltagem e a segundacamada de referência condutiva tem uma terceira voltagem, e em que asprimeira e segunda voltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt eas segunda e terceira voltagens têm uma diferença de pelo menos 0,1 Volt.
17. Sensor capacitivo, que compreende:uma primeira camada dielétrica resiliente, flexível, que tem umprimeiro e um segundo lado, em que a primeira camada dielétrica é um teci-do espaçador;uma camada de detector e de traço eletricamente condutiva noprimeiro lado da primeira camada dielétrica compreendendo um detector eum traço;uma primeira camada de referência eletricamente condutiva nosegundo lado da primeira camada dielétrica; eum medidor de capacitância eletricamente conectado à camadade detector e de traço e à primeira camada de referência condutiva.
18. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 17, emque a camada de detector e de traço eletricamente condutiva compreendedois ou mais detectores e traços eletricamente endereçados individualmente,e em que o medidor de capacitância é eletricamente conectado a cada traçoe à primeira camada de referência condutiva, em que a primeira camada dereferência condutiva tem uma primeira voltagem e cada um dos traços temuma segunda voltagem.
19. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 17, emque a camada de detector e de traço eletricamente condutiva compreendeum tecido impresso com uma tinta condutiva.
20. Sensor capacitivo, de acordo com a reivindicação 17, queainda compreende:uma segunda camada dielétrica resiliente, flexível sobre a ca-mada de detector e de traço eletricamente condutiva no lado oposto à pri-meira camada dielétrica resiliente, flexível;uma segunda camada de referência eletricamente condutiva so-bre a segunda camada dielétrica resiliente, flexível sobre o lado oposto àcamada de detector e de traço eletricamente condutiva; eo medidor de capacitância adicionalmente conectado eletrica-mente à segunda camada de referência condutiva.
BRPI0707643-6A 2006-02-10 2007-02-06 sensor capacitivo impresso BRPI0707643A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/352,107 US7208960B1 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Printed capacitive sensor
US11/352,107 2006-02-10
PCT/US2007/003104 WO2007094998A1 (en) 2006-02-10 2007-02-06 Printed capacitive sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0707643A2 true BRPI0707643A2 (pt) 2011-05-10

Family

ID=37950797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0707643-6A BRPI0707643A2 (pt) 2006-02-10 2007-02-06 sensor capacitivo impresso

Country Status (8)

Country Link
US (3) US7208960B1 (pt)
JP (1) JP2009526228A (pt)
KR (1) KR20080103554A (pt)
CN (1) CN101421590A (pt)
BR (1) BRPI0707643A2 (pt)
DE (1) DE112007000370T5 (pt)
GB (1) GB2449381A (pt)
WO (1) WO2007094998A1 (pt)

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7461444B2 (en) * 2004-03-29 2008-12-09 Deaett Michael A Method for constructing antennas from textile fabrics and components
DE502006006125D1 (de) * 2005-10-28 2010-03-25 Ident Technology Ag Schaltung zur erfassung der präsenz, position und/oder annäherung eines objektes an wenigstens eine elektrodeneinrichtung
US7301351B2 (en) * 2006-02-10 2007-11-27 Milliken & Company Printed capacitive sensor
US8121283B2 (en) 2006-05-18 2012-02-21 Cypress Semiconductor Corporation Tapered capacitive sensing structure
US20080050550A1 (en) * 2006-08-28 2008-02-28 Orth Margaret A Contact and capacitive touch sensing controllers with electronic textiles and kits therefor
US7616012B2 (en) * 2007-05-11 2009-11-10 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for measuring capacitance in a stator component
AT506111A2 (de) * 2007-08-21 2009-06-15 Plastic Electronic Gmbh Drucksensitive koordinatenmessvorrichtung
US9034128B2 (en) 2007-12-17 2015-05-19 The Boeing Company Fitting doublers using gap mapping
US8324911B2 (en) * 2007-12-17 2012-12-04 The Boeing Company Gap mapping for fitting composite doublers
KR101051311B1 (ko) * 2008-04-22 2011-07-22 한국과학기술원 직물형 입력장치
US7719007B2 (en) * 2008-04-30 2010-05-18 Milliken & Company Flexible electroluminescent capacitive sensor
US8619056B2 (en) * 2009-01-07 2013-12-31 Elan Microelectronics Corp. Ghost resolution for a capacitive touch panel
DE102009001412B4 (de) * 2009-03-09 2018-10-11 Volkswagen Ag Kapazitives Anzeige- und Bedienelement
DE102009016675B4 (de) * 2009-03-31 2012-05-31 Balluff Gmbh Sensorvorrichtung oder Signalübertragungsvorrichtung
DE102009029021B4 (de) 2009-08-31 2022-09-22 Robert Bosch Gmbh Sensorsystem zur Umfeldüberwachung an einem mechanischen Bauteil und ein Verfahren zur Ansteuerung und Auswertung des Sensorsystems
JP5486258B2 (ja) * 2009-09-29 2014-05-07 東海ゴム工業株式会社 静電容量型センサ
US8680390B2 (en) 2009-10-16 2014-03-25 Kesumo Llc Foot-operated controller
US8570055B2 (en) * 2009-12-31 2013-10-29 Mapper Lithography Ip B.V. Capacitive sensing system
US20110199328A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-18 Flextronics Ap, Llc Touch screen system with acoustic and capacitive sensing
US8593163B2 (en) * 2010-03-04 2013-11-26 Franklin Sensors, Inc. Surface-conforming obscured feature detector
DE102010010348A1 (de) * 2010-03-05 2011-09-08 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Implantierbare Vorrichtung zum Erfassen einer Gefäßwanddehnung
JP2011221676A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Sony Corp 情報提示装置、触覚提示方法及びプログラム
CA2798487A1 (en) 2010-05-10 2011-11-17 Pure Imagination Llc One sided thin film capacitive touch sensors
CN102261923A (zh) * 2010-05-31 2011-11-30 南纬实业股份有限公司 用以感测环境变化的布料传感器
ES2765015T3 (es) * 2010-06-02 2020-06-05 Jean Etienne Mineur Conjunto interactivo figurita material/tablero de juegos electrónico multi-jugador con autentificación automática de la figurita
JP2014500517A (ja) 2010-06-17 2014-01-09 ピュア・イマジネーション・エルエルシー 一面式薄膜容量性タッチセンサを有する楽器
US9092096B2 (en) 2010-07-26 2015-07-28 Pure Imagination, LLC Low-cost mass-produced touch sensors
WO2012015964A2 (en) * 2010-07-27 2012-02-02 Pure Imagination Llc Simulated percussion instrument
DE102012003281B4 (de) * 2011-02-24 2014-02-13 Tokai Rubber Industries, Ltd. Berührungsschalter
US8692799B1 (en) * 2011-07-05 2014-04-08 Cypress Semiconductor Corporation Single layer multi-touch capacitive sensor
CA2844332A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-14 Robert FEINBERG System for aiding horseback riders in maintaining balance
DE102012215768B4 (de) * 2011-09-09 2018-06-07 Andreas Fischer Elektronisches Labor- und Prüfgerät
US20130194198A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 David Brent GUARD Thin Dielectric Layer For Touch Sensor Stack
DE102012103856B4 (de) * 2012-02-16 2016-09-29 Peter Seitz Textiler Drucksensor
US9076419B2 (en) 2012-03-14 2015-07-07 Bebop Sensors, Inc. Multi-touch pad controller
KR101375335B1 (ko) * 2012-05-15 2014-03-18 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
US9277887B2 (en) * 2013-02-01 2016-03-08 Rescon Ltd Signal stabilization in a dielectric sensor assembly
US9098152B2 (en) 2012-07-24 2015-08-04 Atmel Corporation Dielectric layer for touch sensor stack
US9116584B2 (en) 2012-07-24 2015-08-25 Atmel Corporation Dielectric layer for touch sensor stack
DE102012107581B4 (de) * 2012-08-17 2023-03-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Volumenkompressible flexible kapazitive Sensormatte aus einem Elastomerkomposit zur Detektion von Druck und Deformation
CN103674350B (zh) * 2012-09-17 2016-06-01 联想(北京)有限公司 一种压力传感器和检测压力值的方法
CN105806516B (zh) * 2012-09-17 2021-09-14 联想(北京)有限公司 一种压力传感器和检测压力值的方法
US9380979B2 (en) * 2012-11-02 2016-07-05 Nokia Technologies Oy Apparatus and method of assembling an apparatus for sensing pressure
WO2014085611A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Mems pressure sensor assembly with electromagnetic shield
US10054396B2 (en) * 2013-11-18 2018-08-21 Richard George Hovsepian Flush switch for handgun accessory
US10876817B2 (en) * 2013-11-18 2020-12-29 Richard George Hovsepian Handgun laser sight with passive switch
DE102013004561B4 (de) * 2013-03-15 2017-05-04 Infineon Technologies Ag Eine vorrichtung zum erkennen einer krafteinwirkung und ein verfahren zum erkennen einer krafteinwirkung
CZ305877B6 (cs) * 2013-12-31 2016-04-20 Technická univerzita v Liberci Způsob měření svěrných účinků oblečení na měkký povrch lidského těla v místě vzájemných kontaktů a zařízení k provádění tohoto způsobu
WO2015133417A1 (ja) * 2014-03-03 2015-09-11 バンドー化学株式会社 センサ装置及び伸縮構造体
US9696833B2 (en) 2014-05-15 2017-07-04 Bebop Sensors, Inc. Promoting sensor isolation and performance in flexible sensor arrays
US9965076B2 (en) * 2014-05-15 2018-05-08 Bebop Sensors, Inc. Piezoresistive sensors and applications
US9442614B2 (en) 2014-05-15 2016-09-13 Bebop Sensors, Inc. Two-dimensional sensor arrays
US9753568B2 (en) 2014-05-15 2017-09-05 Bebop Sensors, Inc. Flexible sensors and applications
GB201408833D0 (en) * 2014-05-19 2014-07-02 Skoogmusic Ltd Control apparatus
US9710060B2 (en) 2014-06-09 2017-07-18 BeBop Senors, Inc. Sensor system integrated with a glove
US10362989B2 (en) 2014-06-09 2019-07-30 Bebop Sensors, Inc. Sensor system integrated with a glove
WO2016010894A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Rogers Corporation Foam pressure sensor
CN107004797B (zh) * 2014-12-10 2020-05-19 松下知识产权经营株式会社 电池
KR101668922B1 (ko) 2014-12-24 2016-10-24 엘지전자 주식회사 디스플레이 어셈블리가 구비된 가전제품 및 그 제조 방법
KR101668921B1 (ko) 2014-12-24 2016-10-24 엘지전자 주식회사 터치 센서 어셈블리 및 터치 센서 어셈블리가 구비된 냉장고 도어
KR101659184B1 (ko) * 2014-12-24 2016-09-22 엘지전자 주식회사 터치 센서 어셈블리 및 터치 센서 어셈블리 제조 방법
US9863823B2 (en) 2015-02-27 2018-01-09 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with footwear
DE102015103261B3 (de) * 2015-03-06 2016-01-21 Novel GmbH Sensor
DE102015205211A1 (de) * 2015-03-23 2016-09-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betrieb eines kapazitiven Belastungssensors
US10082381B2 (en) 2015-04-30 2018-09-25 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with vehicle tires
CN104897317B (zh) * 2015-06-18 2018-03-06 西安电子科技大学 基于仿生结构的柔性触‑压觉传感器
US9827996B2 (en) 2015-06-25 2017-11-28 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with steering wheels
US9721553B2 (en) 2015-10-14 2017-08-01 Bebop Sensors, Inc. Sensor-based percussion device
KR101736608B1 (ko) 2015-11-27 2017-05-16 엘지전자 주식회사 냉장고
KR102400892B1 (ko) * 2015-12-11 2022-05-23 엘지이노텍 주식회사 압력 감지 센서 장치
US10277164B2 (en) 2016-02-17 2019-04-30 Qatar Foundation For Education, Science And Community Development Flexible dust shield
JP7010584B2 (ja) * 2016-03-14 2022-02-10 ザ・ボーイング・カンパニー 複合パネルおよびシステム制御モジュールを備えたシステム
US10912513B2 (en) * 2016-05-26 2021-02-09 Wearsense Llc Pressure and vacuum sensors, systems, and associated methods with a plurality of layers of a dielectric material
CN107690227A (zh) * 2016-08-05 2018-02-13 深圳光启高等理工研究院 传感器装置及制造传感器装置的方法
WO2018096901A1 (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 感圧素子および操舵装置
US10591250B2 (en) * 2016-12-19 2020-03-17 Crosman Corporation Switchless sensing for electronic devices used with deterrent devices
KR101943492B1 (ko) * 2016-12-30 2019-01-29 전남대학교산학협력단 다채널 정전용량 압력 센서
CN106644194A (zh) * 2017-01-23 2017-05-10 珠海安润普科技有限公司 电阻型压力传感器与可穿戴设备
WO2019010639A1 (en) * 2017-07-12 2019-01-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. TOUCH SENSORS WITH CLOSE EDGE
KR102042338B1 (ko) * 2018-02-22 2019-11-07 숭실대학교산학협력단 이중직 원단을 이용하는 압력 센서 및 이의 제조 방법
CN108917996A (zh) * 2018-03-30 2018-11-30 南京工业大学 基于皮革的压力传感器及其制备方法及压力传感阵列
CN108398140A (zh) * 2018-03-30 2018-08-14 南京工业大学 一种基于导电皮革的记录行走步数的方法
US10884496B2 (en) 2018-07-05 2021-01-05 Bebop Sensors, Inc. One-size-fits-all data glove
FI128364B (en) 2018-09-28 2020-04-15 Forciot Oy Sensor with connection to an extensible wiring harness
CN109752029B (zh) * 2018-12-11 2020-08-07 东北大学 一种纸基电容型柔性传感器的制备方法
US11480481B2 (en) 2019-03-13 2022-10-25 Bebop Sensors, Inc. Alignment mechanisms sensor systems employing piezoresistive materials
EP3739315A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-18 Forciot OY A capacitive touch and pressure sensor
US11001167B2 (en) 2019-06-14 2021-05-11 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Apparatus and method of producing a sensing substrate
DE112019007633T5 (de) * 2019-06-14 2022-04-28 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines sensorischen Substrats
DE102019215711A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Vitesco Technologies Germany Gmbh Organische Leiterplatte, Getriebe mit einer organischen Leiterplatte und Herstellungsverfahren zum Herstellen einer organischen Leiterplatte
US11573102B2 (en) 2020-11-17 2023-02-07 Ford Global Technologies, Llc Method of manufacturing multi-layer electrode for a capacitive pressure sensor and multi-layer electrodes formed therefrom
CN112903146B (zh) * 2021-01-22 2022-07-15 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种真皮基柔性压力传感器的制备方法及应用
US20220333659A1 (en) * 2021-04-15 2022-10-20 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Composite material capable of measuring bending deformation, spring including the same, and manufacturing method thereof
KR102624982B1 (ko) * 2021-04-15 2024-01-15 한국과학기술원 굽힘 변형 측정이 가능한 복합재, 이를 포함하는 스프링 및 그 제조방법

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2866141A (en) * 1954-06-23 1958-12-23 Franklin Institute Pressure sensing devices
DE2460057B2 (de) 1974-12-19 1977-02-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schaltanordnung mit einem streufeldkondensator
DE3025362C2 (de) * 1980-07-04 1982-11-04 Ewald Max Christian Dipl.-Phys. 6000 Frankfurt Hennig Kraftaufnehmer
US4476463A (en) * 1981-08-24 1984-10-09 Interaction Systems, Inc. Display device having unpatterned touch detection
AU552619B2 (en) * 1984-02-29 1986-06-12 Fujitsu Limited Co-ordinate detecting apparatus
IL72736A0 (en) * 1984-08-21 1984-11-30 Cybertronics Ltd Surface-area pressure transducers
US4703757A (en) 1984-11-16 1987-11-03 Cordis Corporation Optical fiber pressure transducer
US4852443A (en) * 1986-03-24 1989-08-01 Key Concepts, Inc. Capacitive pressure-sensing method and apparatus
US4827763A (en) * 1986-04-11 1989-05-09 Purdue Research Foundation Pressure mapping system with capacitive measuring pad
US5033291A (en) 1989-12-11 1991-07-23 Tekscan, Inc. Flexible tactile sensor for measuring foot pressure distributions and for gaskets
US5060527A (en) 1990-02-14 1991-10-29 Burgess Lester E Tactile sensing transducer
US5365461A (en) * 1992-04-30 1994-11-15 Microtouch Systems, Inc. Position sensing computer input device
US5449002A (en) 1992-07-01 1995-09-12 Goldman; Robert J. Capacitive biofeedback sensor with resilient polyurethane dielectric for rehabilitation
US6033370A (en) 1992-07-01 2000-03-07 Preventive Medical Technologies, Inc. Capacitative sensor
US5565658A (en) * 1992-07-13 1996-10-15 Cirque Corporation Capacitance-based proximity with interference rejection apparatus and methods
US5554835A (en) * 1994-07-27 1996-09-10 Bed-Check Corporation Traversing conductor pressure sensitive switch
US5622123A (en) 1995-08-10 1997-04-22 Aqua Heat Technology, Inc. Process and apparatus for killing soil pathogens
US6152591A (en) * 1996-03-04 2000-11-28 Dresser Industries, Inc. Interactive graphics display system for a fuel dispenser
SE518888C2 (sv) 1996-11-01 2002-12-03 Kongsberg Automotive Ab Anordning för närvaroavkänning och fordonssäte innefattande anordningen
US5878620A (en) 1997-01-23 1999-03-09 Schlege Systems, Inc. Conductive fabric sensor for vehicle seats
US6291568B1 (en) * 1997-01-25 2001-09-18 Peratech Limited Of A Company Of Great Britain And Northern Ireland Polymer composition
FR2762389B1 (fr) * 1997-04-17 1999-05-21 Commissariat Energie Atomique Microsysteme a membrane souple pour capteur de pression et procede de realisation
JPH1111198A (ja) * 1997-06-23 1999-01-19 Nec Home Electron Ltd 乗員検知システム
US5923522A (en) 1997-06-27 1999-07-13 Eaton Corporation Capacitive switch with elastomeric membrane actuator
US5917180A (en) 1997-07-16 1999-06-29 Canadian Space Agency Pressure sensor based on illumination of a deformable integrating cavity
US6210771B1 (en) 1997-09-24 2001-04-03 Massachusetts Institute Of Technology Electrically active textiles and articles made therefrom
US6495069B1 (en) * 1998-01-30 2002-12-17 Peratech Limited Of A Company Of Great Britain And Northern Ireland Polymer composition
US6369804B1 (en) * 1998-09-26 2002-04-09 Eleksen Limited Detector constructed from fabric having non-uniform conductivity
US6111233A (en) * 1999-01-13 2000-08-29 Malden Mills Industries, Inc. Electric heating warming fabric articles
US6333736B1 (en) 1999-05-20 2001-12-25 Electrotextiles Company Limited Detector constructed from fabric
JP2003500758A (ja) * 1999-05-20 2003-01-07 エレクセン リミテッド 布から構成された検出装置
AU5549500A (en) * 1999-06-22 2001-01-09 Peratech Ltd Conductive structures
CN1193388C (zh) 1999-09-10 2005-03-16 松下电器产业株式会社 固体电解电容器及其制造方法和导电性聚合物聚合用的氧化剂溶液
US6639162B2 (en) * 2000-03-30 2003-10-28 Electrotextiles Company Limited Input device
AU2001258573A1 (en) 2000-05-18 2001-11-26 Eleksen Limited Data input device
DE60011445D1 (de) * 2000-11-28 2004-07-15 St Microelectronics Srl Textilartiger kapazitiver Drucksensor und Verfahren zum Abbilden des auf Punkte einer Oberfläche eines flexiblen und biegsamen Objekts, insbesondere eines Segels, ausgeübten Drucks
US20060162464A1 (en) 2001-10-22 2006-07-27 Kotaro Hayashi Pressure-sensitive sensor and monitor using the pressure-sensitive sensor
EP1490856A4 (en) 2002-01-24 2008-06-04 Sensorpad Systems Inc METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING AND INDICATING THE IMPACT OF A PUSH
US6646452B2 (en) 2002-03-04 2003-11-11 Motorola, Inc. Sensing of seat occupant weight by cushion deformation
US6807689B1 (en) 2003-11-04 2004-10-26 James Andrew Royko Whirlpool conversion pool
DE102004002825A1 (de) * 2004-01-12 2005-08-04 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Bedieneinrichtung mit einem kapazitiven Sensorelement und Elektrogerät mit einer solchen Bedieneinrichtung
DE102004022373B4 (de) * 2004-05-06 2006-03-16 W.E.T. Automotive Systems Ag Mehrschichtiges übernähtes System
EP1605240A1 (de) * 2004-06-09 2005-12-14 ETH Zürich, ETH Transfer Textiler Drucksensor
DE102004060846B4 (de) 2004-12-17 2008-12-18 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Kapazitiver Berührungsschalter
US6999301B1 (en) * 2005-02-08 2006-02-14 Delphi Technologies, Inc. Capacitive load cell apparatus having an annealed synthetic woven spring dielectric
US20060198080A1 (en) 2005-03-04 2006-09-07 Hawes Kevin J Capacitive sensing arrangement
TWI271645B (en) * 2005-04-19 2007-01-21 Elan Microelectronics Corp Capacitive touchpad with a physical key function

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009526228A (ja) 2009-07-16
US20070188180A1 (en) 2007-08-16
US20070188179A1 (en) 2007-08-16
WO2007094998A1 (en) 2007-08-23
US7276917B2 (en) 2007-10-02
GB0814434D0 (en) 2008-09-10
US7208960B1 (en) 2007-04-24
CN101421590A (zh) 2009-04-29
US7368921B2 (en) 2008-05-06
GB2449381A (en) 2008-11-19
DE112007000370T5 (de) 2008-12-11
KR20080103554A (ko) 2008-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0707643A2 (pt) sensor capacitivo impresso
US7301351B2 (en) Printed capacitive sensor
US7395717B2 (en) Flexible capacitive sensor
US7719007B2 (en) Flexible electroluminescent capacitive sensor
US10724908B2 (en) Flexible transparent sensor with ionically-conductive material
CN106840475B (zh) 一种柔性压力传感系统
US8248383B2 (en) Multi-touch touch screen with single-layer ITO bars arranged in parallel
US5945980A (en) Touchpad with active plane for pen detection
US9612691B2 (en) Inducing capacitance detector and capacitive position detector of using same
CN108433222A (zh) 电容型的可拉伸触摸板
CN103069365A (zh) 包括力测量的定位触摸传感器
CN105144049B (zh) 包括柔性基板和由柔性基板支撑的部件的设备
CN105890511A (zh) 微形变感应装置
CN108731856A (zh) 柔性触觉传感器
Kim et al. A wearable fabric computer by planar-fashionable circuit board technique
US11549825B2 (en) Capacitive device for detecting an electrically floating object
KR950001062B1 (ko) 한 세트의 분리된 도체에 속하는 전기도체의 미지의 위치를 찾기 위한 장치 및 그러한 장치를 포함하는 접촉 감지 패널
CN110477928B (zh) 拉伸型应力传感器和弯曲传感装置
KR101904619B1 (ko) 단층의 텍스타일형 센서 및 그 제조방법
CN110411620A (zh) 一种阈值可调的测力计
CN220525178U (zh) 柔性导电海绵压力传感器及压力传感器垫
KR20170124339A (ko) 반영구적 사용이 가능한 요당 검출 장치

Legal Events

Date Code Title Description
B11A Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing
B11Y Definitive dismissal - extension of time limit for request of examination expired [chapter 11.1.1 patent gazette]