CN103868631A - 新型弹性压力传感器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

新型弹性压力传感器及其使用方法。目前的压力传感器多为敏感器件，可以很精确的侦测压力，但这些传感器在应用范围上受到了很大的限制，不能应用在软质物质上。一种新型弹性传感器，其组成包括：2个或2个以上的电极板和可弹性变形的电介质，所述的电极板间夹有所述的可弹性变形的介电质，所述的电极板和所述的可弹性变形的电介质交替叠加放置，电容量会随所受压力的化而变化。本发明可以应用在寝具上，实时侦测人体特征，灵敏度高。

Description

新型弹性压力传感器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种传感器及其使用方法。

背景技术

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，目前的压力传感器多为敏感器件，灵敏度也很高，可以很精确侦测压力，但这些传感器在应用范围上受到了很大的限制，不能应用在软质物质上，如枕头、床垫、衣服，所以在可侦测范围上也有一定的局限性，不能时时侦测到人体生理特征变化。

发明内容

新型弹性压力传感器， 其组成包括：2个或2个以上的电极板和可弹性变形的介电层，其特征是：所述的电极板间夹有所述的介电层，所述的电极板和所述的可弹性变形的介电层交替叠加放置，电容量会随所受压力的变化而变化。

所述的电极板包括石墨或金属元素或合金或塑性加工复合金属或热扩散复合金属或镀层复合金属或复合型高分子导电材料或填充复合型高分子导电材料或表面复合型高分子导电材料或层积复合型高分子导电材料或结构型高分子导电材料或电阻率小于1 ×10-1 欧姆·米(Ω·m)的材料或所述的石墨、所述的金属元素、所述的合金、所述的塑性加工复合金属、所述的热扩散复合金属、所述的镀层复合金属、所述的复合型高分子导电材料、所述的填充复合型高分子导电材料、所述的表面复合型高分子导电材料、所述的层积复合型高分子导电材料、所述的结构型高分子导电材料、所述的电阻率小于1 ×10-1 欧姆·米(Ω·m)的材料的组合。

所述的可弹性变形的介电层包括硅胶或海绵或百洁布或橡胶或泡棉或无纺布或气泡膜或泡沫塑料或泡沫橡胶或泡沫树脂或高分子聚合物或电阻率较所述电极板电阻率高50%以上的弹性体或结构上具有弹性的板或结构上具有弹性的网或所述的硅胶、所述的海绵、所述的百洁布、所述的橡胶、所述的泡棉、所述的无纺布、所述的气泡膜、所述的泡沫塑料、所述的泡沫橡胶、所述的泡沫树脂、所述的高分子聚合物、所述的电阻率较所述电极板电阻率高50%以上的弹性体、所述的结构上具有弹性的板、所述的结构上具有弹性的网的组合，所述的高分子聚合物可以是碳链聚合物或杂链聚合物或元素有机聚合物。

所述的电极板和所述的可弹性变形的介电层交替叠加卷成实心管状或空心管。

所述的电极板和所述的可弹性变形的介电层呈平板状交替叠加放置。

所述的电极板包括印刷有碳膜或金属或碳或其他较低电阻、高电导物质的塑料薄膜或硅胶或高分子聚合物或气泡膜（Air Bubble Film）或泡棉或橡胶或所述的塑料薄膜、所述的硅胶、所述的高分子聚合物、所述的气泡膜（Air Bubble Film）、所述的泡棉、所述的橡胶其中的多种组合。

所述的一种新型弹性压力传感器应用于寝具，所述的寝具包括枕头或床垫或靠垫或睡衣或所述的枕头、所述的床垫、所述的靠垫、所述的睡衣其中的多种组合。

所述的电极板至少两张，可弹性变形的介电层至少一张，并通过一组导线将奇数电极板并联，另一组导线将偶数电极板并联。

新型弹性压力传感器的使用方法，其特征是：电极板和可弹性变形的介电层相互叠加交替放置，当电极板或可弹性变形的介电层受到压力时，电容值会随着压力的变化而变化。

新型弹性压力传感器的使用方法，施加在传感器上的压力可以是即时压力或持续压力，可以由人或物体直接或间接作用在传感器上，对传感器施加压力。

有益效果：

本发明的电极板和可弹性形变的电介质叠加交替排列，根据电容值随压力而变化，可以精确的侦测到压力，灵敏度高；

本发明采用电极板和可弹性形变的电介质交替叠加卷成管状，可以精确定位，避免电极板和可弹性形变的电介质之间因发生滑动错位而导致压力侦测不准；

本发明使用的材料为具有高弹性模量的弹性可形变材料，取代了硬质的压力侦测传感器，可以放置在寝具中使用而不影响使用舒适度。

附图说明：

附图1为本发明呈平板状放置的结构示意图；

附图2为本发明呈实心卷状放置的结构示意图；

附图3为本发明实施例3的结构示意图；

具体实施方式：

实施例1：

新型弹性压力传感器， 其组成包括：2个或2个以上的电极板（1）和可弹性变形的介电层（2），其特征是：所述的电极板（1）间夹有所述的可弹性变形的介电层（2），所述的电极板（1）和所述的可弹性变形的介电层（2）交替叠加放置，电容量会随所受压力的变化而变化。

实施例2：

实施例1所述的新型弹性压力传感器，所述的电极板（1）包括石墨或金属元素或合金或塑性加工复合金属或热扩散复合金属或镀层复合金属或复合型高分子导电材料或填充复合型高分子导电材料或表面复合型高分子导电材料或层积复合型高分子导电材料或结构型高分子导电材料或电阻率小于1 ×10-1 欧姆·米(Ω·m)的材料或所述的石墨、所述的金属元素、所述的合金、所述的塑性加工复合金属、所述的热扩散复合金属、所述的镀层复合金属、所述的复合型高分子导电材料、所述的填充复合型高分子导电材料、所述的表面复合型高分子导电材料、所述的层积复合型高分子导电材料、所述的结构型高分子导电材料、所述的电阻率小于1 ×10-1 欧姆·米(Ω·m)的材料的组合。

实施例3：

实施例1 所述的新型弹性压力传感器，所述的可弹性变形的介电层（2）包括硅胶或海绵或百洁布或橡胶或泡棉或无纺布或气泡膜或泡沫塑料或泡沫橡胶或泡沫树脂或高分子聚合物或电阻率较所述电极板电阻率高50%以上的弹性体或结构上具有弹性的板或结构上具有弹性的网或所述的硅胶、所述的海绵、所述的百洁布、所述的橡胶、所述的泡棉、所述的无纺布、所述的气泡膜、所述的泡沫塑料、所述的泡沫橡胶、所述的泡沫树脂、所述的高分子聚合物、所述的电阻率较所述电极板电阻率高50%以上的弹性体、所述的结构上具有弹性的板、所述的结构上具有弹性的网的组合，所述的高分子聚合物是碳链聚合物或杂链聚合物或元素有机聚合物。

实施例4：

实施例1或2或3所述的新型弹性压力传感器，所述的电极板（5）和所述的可弹性变形的介电层（6）交替叠加卷成实心管状或空心管。

实施例5：

实施例1或2或3所述的新型弹性压力传感器，所述的电极板（1）和所述的可弹性变形的介电层（2）呈平板状交替叠加放置。

实施例6：

实施例1或2或3或4或5所述的新型弹性压力传感器，所述的电极板（1）包括印刷有碳膜或金属或碳或其他较低电阻、高电导物质的塑料薄膜或硅胶或高分子聚合物或气泡膜（Air Bubble Film）或泡棉或橡胶或所述的塑料薄膜、所述的硅胶、所述的高分子聚合物、所述的气泡膜（Air Bubble Film）、所述的泡棉、所述的橡胶其中的多种组合。

实施例7：

实施例1所述的新型弹性压力传感器，所述的新型弹性压力传感器应用于寝具，所述的寝具包括枕头或床垫或靠垫或睡衣或所述的枕头、所述的床垫、所述的靠垫、所述的睡衣其中的多种组合。

实施例8：

实施例1或2或3或4或5或6所述的新型弹性压力传感器，所述的电极板（1）至少两张，可弹性变形的介电层（2）至少一张，并通过一组导线（3）将奇数电极板并联，另一组导线（4）将偶数电极板并联。

实施例9：

实施例1或4或5所述的新型弹性压力传感器，所述的电极板（1）可以是2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或16或17或18或19或20层。

实施例10：

新型弹性压力传感器的使用方法，其特征是：电极板（1）和可弹性变形的介电层（2）相互叠加交替放置，当电极板（1）或可弹性变形的介电层（2）受到压力时，电容值会随着压力的变化而变化。

实施例11：

实施例10所述的新型弹性压力传感器的使用方法：施加在传感器上的压力可以是即时压力或持续压力，可以由人或物体直接或间接作用在传感器上，对传感器施加压力。

实施例12：

实施例10或11所述的新型弹性压力传感器的使用方法，所述的物体可以是绝缘棒（7），所述的绝缘棒（7）和两个所述的新型弹性压力传感器相连接。

Claims (10)

1.新型弹性压力传感器， 其组成包括：2个或2个以上的电极板和可弹性变形的介电层，其特征是：所述的电极板间夹有所述的介电层，所述的电极板和所述的可弹性变形的介电层交替叠加放置，电容量会随所受压力的变化而变化。

2.根据权利要求1所述的新型弹性压力传感器，其特征是：所述的电极板包括石墨或金属元素或合金或塑性加工复合金属或热扩散复合金属或镀层复合金属或复合型高分子导电材料或填充复合型高分子导电材料或表面复合型高分子导电材料或层积复合型高分子导电材料或结构型高分子导电材料或电阻率小于1 ×10-1 欧姆·米(Ω·m)的材料或所述的石墨、所述的金属元素、所述的合金、所述的塑性加工复合金属、所述的热扩散复合金属、所述的镀层复合金属、所述的复合型高分子导电材料、所述的填充复合型高分子导电材料、所述的表面复合型高分子导电材料、所述的层积复合型高分子导电材料、所述的结构型高分子导电材料、所述的电阻率小于1 ×10-1 欧姆·米(Ω·m)的材料的组合。

3.根据权利要求1所述的新型弹性压力传感器，其特征是：所述的可弹性变形的介电层包括硅胶或海绵或百洁布或橡胶或泡棉或无纺布或气泡膜或泡沫塑料或泡沫橡胶或泡沫树脂或高分子聚合物或电阻率较所述电极板电阻率高50%以上的弹性体或结构上具有弹性的板或结构上具有弹性的网或所述的硅胶、所述的海绵、所述的百洁布、所述的橡胶、所述的泡棉、所述的无纺布、所述的气泡膜、所述的泡沫塑料、所述的泡沫橡胶、所述的泡沫树脂、所述的高分子聚合物、所述的电阻率较所述电极板电阻率高50%以上的弹性体、所述的结构上具有弹性的板、所述的结构上具有弹性的网的组合，所述的高分子聚合物可以是碳链聚合物或杂链聚合物或元素有机聚合物。

4.根据权利要求1所述的新型弹性压力传感器，其特征是：所述的电极板和所述的可弹性变形的介电层交替叠加卷成实心管状或空心管状。

5.根据权利要求1所述的新型弹性压力传感器，其特征是：所述的电极板和所述的可弹性变形的介电层呈平板状交替叠加放置。

6.根据权利要求1或2所述的新型弹性压力传感器，其特征是：所述的电极板包括印刷有碳膜或金属或碳或其他较低电阻、高电导物质的塑料薄膜或硅胶或高分子聚合物或气泡膜（Air Bubble Film）或泡棉或橡胶或所述的塑料薄膜、所述的硅胶、所述的高分子聚合物、所述的气泡膜（Air Bubble Film）、所述的泡棉、所述的橡胶其中的多种组合。

7.根据权利要求1所述的新型弹性压力传感器，其特征是：所述的一种新型弹性压力传感器应用于寝具，所述的寝具包括枕头或床垫或靠垫或睡衣或所述的枕头、所述的床垫、所述的靠垫、所述的睡衣其中的多种组合。

8.根据权利要求1或2或6所述的新型弹性压力传感器，其特征是：所述的电极板至少两张，可弹性变形的介电层至少一张，并通过一组导线将奇数电极板并联，另一组导线将偶数电极板并联。

9.新型弹性压力传感器的使用方法，其特征是：电极板和可弹性变形的介电层相互叠加交替放置，当电极板或可弹性变形的介电层受到压力时，电容值会随着压力的变化而变化。

10.根据权利要求9所述的新型弹性压力传感器的使用方法，其特征是：施加在传感器上的压力可以是即时压力或持续压力，可以由人或物体直接或间接作用在传感器上，对传感器施加压力。

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