CN103743438B - 复合型柔软压力位移敏感元件及其研制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合型柔软压力位移敏感元件及其研制方法，属于测量技术领域。该敏感元件包括位移敏感层、压力敏感层和绝缘封装层。位移敏感层由覆合在聚酰亚胺薄膜上的铜箔线圈构成；压力敏感层由嵌入在聚二甲基硅氧烷内部的导电高分子复合材料构成；封装层由硫化在位移敏感层和压力敏感层外部的柔性高分子材料构成。通过检测铜箔线圈的阻抗变化来获取压力与位移信息。本发明研制的复合型柔软压力位移敏感元件具有压力测量和非接触式位移测量的双重功能，可应用于多敏感功能电子皮肤研制或智能制造全流程中整机及成套装备的狭小曲面层间压力测量和非接触式位移测量等领域。

Description

复合型柔软压力位移敏感元件及其研制方法

技术领域

本发明属于测量技术领域，特别涉及到柔软压力与位移传感器的研制。

背景技术

随着现代科学技术的发展，智能制造全流程中整机及成套装备的很多关键核心部件和关键基础零部件的形状越来越复杂，其装配和定位精度的要求也越来越高。为了提高重大设备的装配速度、获得最佳装配状态以及保证产品储备安全性，需要测量回转曲面之间的压力与位移，但是受到现场空间结构尺寸和被测环境、介质等特殊条件的限制，很难安装传统的刚性传感器。因此，迫切需要一种纤薄柔软的传感器，可以柔顺地贴附在零部件的曲面上完成层间压力与位移的测量任务。导电高分子复合材料是一种新型功能材料，不但具有柔韧性，而且其电阻随压力呈规律性变化。因此，这种复合材料可作为柔性压力传感器的敏感材料，但是这种方法无法完成非接触式位移测量。另一方面，利用平面线圈的电涡流效应可实现非接触式位移测量，但这种方法无法实现压力测量。目前，国内外的科研机构一般采用上述两套传感系统来完成压力测量与非接触式位移测量，因此需两种传感探头和两套信号处理系统，故而限制了其在狭小曲面层间压力位移测量等方面的应用。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种复合型柔软压力位移敏感元件及其研制方法。所述的复合型柔软压力位移敏感元件包括位移敏感层、压力敏感层和绝缘封装层，位移敏感层由覆合在聚酰亚胺薄膜上的铜箔线圈构成，压力敏感层由嵌入在聚二甲基硅氧烷内部的导电高分子复合材料薄片构成，绝缘封装层由硫化在位移敏感层和压力敏感层外部的高分子材料构成，通过获取所述铜箔线圈的阻抗变化来实现压力测量与非接触式位移测量。

本发明所述的复合型柔软压力位移敏感元件的研制方法，技术方案如下：

在聚酰亚胺薄膜上开过孔，在聚酰亚胺薄膜的正反表面及过孔上覆合铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈，在铜箔线圈的端侧形成边缘引线，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线，进而完成位移敏感层的制备；将纳米导电粉末、液态高分子材料按一定比例混合，并将其加入到有机溶剂中形成纳米导电粉末和液态高分子材料以及有机溶剂三者混合溶液，对所述的纳米导电粉末和液态高分子材料以及有机溶剂三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，有机溶剂挥发后，将纳米导电粉末和液态高分子材料二者混合物滴在以一定的转速转动的匀胶台的转盘上，形成所需厚度的导电高分子复合材料薄片，并将其裁剪为所需尺寸备用，在聚二甲基硅氧烷中加入交联剂，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的导电高分子复合材料薄片置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的导电高分子复合材料薄片之上，形成由聚二甲基硅氧烷、导电高分子复合材料薄片和聚二甲基硅氧烷三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为所需厚度的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在液态高分子材料中加入交联剂，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保导电高分子复合材料薄片的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由高分子材料、压力敏感层、位移敏感层和高分子材料四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为所需厚度的薄膜，待高分子材料硫化成型后形成绝缘封装层，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。

采用本发明所提出的方法研制的复合型柔软压力位移敏感元件的工作方式及原理说明如下：

导电粉末在高分子基体中形成导电网络，因而由导电高分子复合材料构成的压力敏感层相当于一个导电目标物。当对铜箔线圈通以交变电流I₁时，在其周围产生交变的磁场H₁，使由导电高分子复合材料构成的压力敏感层中产生感应电流I₂，进而产生新的交变磁场H₂；同时，在金属目标物中产生感应电流I₃，进而产生新的交变磁场H₃。这将导致铜箔线圈的等效阻抗发生变化。铜箔线圈的等效阻抗与以下因素有关：压力敏感层和金属目标物的材质、铜箔线圈和目标物的尺寸、激励信号频率和提离(金属目标物与复合型柔软压力位移敏感元件之间的距离)。如果只改变提离，保持其他参数不变，则铜箔线圈的等效阻抗就只与提离有关，通过检测铜箔线圈等效阻抗的变化，就可得到提离，进而完成非接触式位移测量。当金属目标物与复合型柔软压力位移敏感元件发生挤压时，压力敏感层发生形变，导致导电高分子复合材料内部的导电网络发生变化，进而使I₂和H₂等关键参数发生变化，最终导致铜箔线圈的等效阻抗也发生变化，也就是说，压力与铜箔线圈的等效阻抗之间存在着对应关系。因此，通过检测铜箔线圈的等效阻抗，可获知压力信息。

本发明的特点及效果：

本发明研制的复合型柔软压力位移敏感元件的压力敏感层中的导电高分子复合材料薄片与位移敏感层中的铜箔线圈不发生直接接触，通过获取所述铜箔线圈的阻抗变化来实现压力测量与非接触式位移测量。因此，仅由一套传感探头及其信号处理系统即可完成压力测量与非接触式位移测量，故而节省了安装空间；又由于该复合型柔软压力位移敏感元件的厚度薄、柔性高，因此该复合型柔软压力位移敏感元件可柔顺地贴敷在狭小曲面层间完成测量任务。

附图说明

图1为复合型柔软压力位移敏感元件的结构示意图。

图2为铜箔线圈的俯视示意图。

图1中，1代表聚酰亚胺薄膜，2代表聚酰亚胺薄膜上的过孔，3代表铜箔线圈，4代表边缘引线，5代表中心引线，6代表导电高分子复合材料薄片，7代表聚二甲基硅氧烷，8代表由高分子材料构成的绝缘封装层。

具体实施方式

以下结合实施例说明本发明提出的复合型柔软压力位移敏感元件的研制方法：

在聚酰亚胺薄膜1上开过孔2，在聚酰亚胺薄膜1的正反表面及过孔上覆合铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈3，在铜箔线圈3的端侧形成边缘引线4，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线5，进而完成位移敏感层的制备，铜箔线圈3的形状可根据实际应用要求设计为圆形或方形等形状，如图2所示；将纳米导电粉末、液态高分子材料按一定比例混合，并将其加入到有机溶剂中形成纳米导电粉末和液态高分子材料以及有机溶剂三者混合溶液，对所述的纳米导电粉末和液态高分子材料以及有机溶剂三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，有机溶剂挥发后，将纳米导电粉末和液态高分子材料二者混合物滴在以一定的转速转动的匀胶台的转盘上，形成所需厚度的导电高分子复合材料薄片6，并将其裁剪为所需尺寸备用，在聚二甲基硅氧烷中加入交联剂，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的导电高分子复合材料薄片6置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的导电高分子复合材料薄片6之上，形成由聚二甲基硅氧烷7、导电高分子复合材料薄片6和聚二甲基硅氧烷7三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为所需厚度的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在液态高分子材料中加入交联剂，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保导电高分子复合材料薄片6的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由高分子材料、压力敏感层、位移敏感层和高分子材料四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为所需厚度的薄膜，待高分子材料硫化成型后形成绝缘封装层8，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。

实施例1

在厚度为12.5微米的聚酰亚胺薄膜上开孔径为300微米的过孔，在聚酰亚胺薄膜的正反表面及过孔上覆合厚度为10微米的铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈，在铜箔线圈的端侧形成边缘引线，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线5，进而完成位移敏感层的制备，铜箔线圈的形状为圆形，圈数为50、线宽为0.15微米、线距为0.3微米，将长径比为100的碳纳米管粉末、聚二甲基硅氧烷按0.04∶1的质量比混合，并将其加入到正己烷中形成碳纳米管和聚二甲基硅氧烷以及正己烷三者混合溶液，对所述的碳纳米管和聚二甲基硅氧烷以及正己烷三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，正己烷挥发后，将碳纳米管和聚二甲基硅氧烷二者混合物滴在以300rpm转动的匀胶台的转盘上，形成所厚度为60微米的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片，并将其长与宽分别裁剪为3毫米和5毫米，在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片之上，形成由聚二甲基硅氧烷、碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片和聚二甲基硅氧烷三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为100微米的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷薄片的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由聚二甲基硅氧烷、压力敏感层、位移敏感层和聚二甲基硅氧烷四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为厚度为200微米的薄膜，待聚二甲基硅氧烷硫化成型后形成绝缘封装层，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。

实施例2

在厚度为12.5微米的聚酰亚胺薄膜上开孔径为300微米的过孔，在聚酰亚胺薄膜的正反表面及过孔上覆合厚度为10微米的铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈，在铜箔线圈的端侧形成边缘引线，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线5，进而完成位移敏感层的制备，铜箔线圈的形状为圆形，圈数为80、线宽为0.3微米、线距为0.3微米，将比表面积为50平方米/克的石墨烯粉末、聚乙烯按0.04∶1的质量比混合，并将其加入到正己烷中形成石墨烯和聚乙烯以及正己烷三者混合溶液，对所述的石墨烯和聚乙烯以及正己烷三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，正己烷挥发后，将石墨烯和聚乙烯二者混合物滴在以400rpm转动的匀胶台的转盘上，形成所厚度为50微米的石墨烯填充聚乙烯复合材料薄片，并将其长与宽分别裁剪为5毫米和5毫米，在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的石墨烯填充聚乙烯复合材料薄片置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的石墨烯填充聚乙烯复合材料薄片之上，形成由聚二甲基硅氧烷、石墨烯填充聚乙烯复合材料薄片和聚二甲基硅氧烷三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为所80微米厚的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保石墨烯填充聚乙烯复合材料薄片的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由聚二甲基硅氧烷、压力敏感层、位移敏感层和聚二甲基硅氧烷四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为厚度为150微米的薄膜，待聚二甲基硅氧烷硫化成型后形成绝缘封装层，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。

实施例3

在厚度为12.5微米的聚酰亚胺薄膜上开孔径为300微米的过孔，在聚酰亚胺薄膜的正反表面及过孔上覆合厚度为10微米的铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈，在铜箔线圈的端侧形成边缘引线，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线5，进而完成位移敏感层的制备，铜箔线圈的形状为圆形，圈数为60、线宽为0.15微米、线距为0.15微米，将比表面积为780平方米/克的炭黑粉末、树脂按0.06∶1的质量比混合，并将其加入到正己烷中形成炭黑和树脂以及正己烷三者混合溶液，对所述的炭黑和树脂以及正己烷三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，正己烷挥发后，将炭黑和树脂二者混合物滴在以200rpm转动的匀胶台的转盘上，形成所厚度为70微米的炭黑填充树脂复合材料薄片，并将其长与宽分别裁剪为3毫米和3毫米，在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的炭黑填充树脂复合材料薄片置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的炭黑填充树脂复合材料薄片之上，形成由聚二甲基硅氧烷、炭黑填充树脂复合材料薄片和聚二甲基硅氧烷三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为所120微米厚的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保炭黑填充树脂复合材料薄片的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由聚二甲基硅氧烷、压力敏感层、位移敏感层和聚二甲基硅氧烷四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为厚度为250微米的薄膜，待聚二甲基硅氧烷硫化成型后形成绝缘封装层，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。

实施例4

在厚度为12.5微米的聚酰亚胺薄膜上开孔径为300微米的过孔，在聚酰亚胺薄膜的正反表面及过孔上覆合厚度为10微米的铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈，在铜箔线圈的端侧形成边缘引线，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线5，进而完成位移敏感层的制备，铜箔线圈的形状为圆形，圈数为90、线宽为0.15微米、线距为0.15微米，将长径比为330的碳纳米管粉末、聚二甲基硅氧烷按0.03∶1的质量比混合，并将其加入到正己烷中形成碳纳米管和聚二甲基硅氧烷以及正己烷三者混合溶液，对所述的碳纳米管和聚二甲基硅氧烷以及正己烷三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，正己烷挥发后，将碳纳米管和聚二甲基硅氧烷二者混合物滴在以400rpm转动的匀胶台的转盘上，形成所厚度为40微米的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片，并将其长与宽分别裁剪为3毫米和3毫米，在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片之上，形成由聚二甲基硅氧烷、碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片和聚二甲基硅氧烷三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为90微米的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷薄片的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由聚二甲基硅氧烷、压力敏感层、位移敏感层和聚二甲基硅氧烷四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为厚度为140微米的薄膜，待聚二甲基硅氧烷硫化成型后形成绝缘封装层，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。

实施例5

在厚度为12.5微米的聚酰亚胺薄膜上开孔径为300微米的过孔，在聚酰亚胺薄膜的正反表面及过孔上覆合厚度为10微米的铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈，在铜箔线圈的端侧形成边缘引线，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线5，进而完成位移敏感层的制备，铜箔线圈的形状为圆形，圈数为120、线宽为0.3微米、线距为0.3微米，将长径比为100的碳纳米管粉末、聚二甲基硅氧烷按0.04∶1的质量比混合，并将其加入到正己烷中形成碳纳米管和聚二甲基硅氧烷以及正己烷三者混合溶液，对所述的碳纳米管和聚二甲基硅氧烷以及正己烷三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，正己烷挥发后，将碳纳米管和聚二甲基硅氧烷二者混合物滴在以300rpm转动的匀胶台的转盘上，形成所厚度为50微米的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片，并将其长与宽分别裁剪为5毫米和5毫米，在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片之上，形成由聚二甲基硅氧烷、碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷复合材料薄片和聚二甲基硅氧烷三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为100微米的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在聚二甲基硅氧烷中加入正硅酸乙酯，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保碳纳米管填充聚二甲基硅氧烷薄片的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由聚二甲基硅氧烷、压力敏感层、位移敏感层和聚二甲基硅氧烷四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为厚度为180微米的薄膜，待聚二甲基硅氧烷硫化成型后形成绝缘封装层，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。

Claims (1)

1.一种复合型柔软压力位移敏感元件的研制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

在聚酰亚胺薄膜上开过孔，在聚酰亚胺薄膜的正反表面及过孔上覆合铜箔，对正面铜箔进行光刻，形成以所述过孔为中心的铜箔线圈，在铜箔线圈的端侧形成边缘引线，对反面铜箔进行光刻，形成中心引线，进而完成位移敏感层的制备；将纳米导电粉末、液态高分子材料按一定比例混合，并将其加入到有机溶剂中形成纳米导电粉末和液态高分子材料以及有机溶剂三者混合溶液，对所述的纳米导电粉末和液态高分子材料以及有机溶剂三者混合溶液进行大功率机械搅拌，同时辅以超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，有机溶剂挥发后，将纳米导电粉末和液态高分子材料二者混合物滴在以一定的转速转动的匀胶台的转盘上，形成所需厚度的导电高分子复合材料薄片，并将其裁剪为所需尺寸备用，在聚二甲基硅氧烷中加入交联剂，搅拌后形成粘稠物，将部分粘稠物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的导电高分子复合材料薄片置于这层粘稠物之上，再将剩余的粘稠物涂覆在所述的导电高分子复合材料薄片之上，形成由聚二甲基硅氧烷、导电高分子复合材料薄片和聚二甲基硅氧烷三者构成的三明治结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的三明治结构挤压为所需厚度的薄膜，硫化成型后即完成压力敏感层的制备；在液态高分子材料中加入交联剂，搅拌后形成胶状物，将部分胶状物涂覆在微机控制升降台的下平台之上，并将所述的位移敏感层置于这层胶状物之上，再将压力敏感层置于位移敏感层之上，并确保导电高分子复合材料薄片的中心轴线与铜箔线圈的中心轴线相重合，然后将剩余的胶状物涂覆在压力敏感层之上，形成由高分子材料、压力敏感层、位移敏感层和高分子材料四者构成的多层结构，通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将所述的多层结构挤压为所需厚度的薄膜，待高分子材料硫化成型后形成绝缘封装层，进而完成复合型柔软压力位移敏感元件的制备。