CN108332883B - 具有紧固装置的多层触觉传感器 - Google Patents

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Abstract

多层触觉传感器(10)具有包括第一电极(18)的第一层(12)、包括第二电极(20)的第二层(14)以及布置在第一层和第二层(12,14)之间并且将第一电极(18)与第二电极(20)间隔开的压敏材料(16)的中间层(16)。传感器还包括用于将第一电极和第二电极(18,20)相对于彼此固定的紧固装置(24)。至少第一电极(18)由导电丝制成并且沿着限定纵向方向延伸。紧固装置(24)至少包括第一缝线(26)，第一缝线(26)沿纵向方向延伸并且包括重复地多次穿过压敏材料(22)以便将第一电极(28)固定在限定位置的至少一个线。

Description

具有紧固装置的多层触觉传感器
技术领域
本发明涉及一种多层触觉传感器以及用于这样的传感器的相应制造方法。
背景技术
常规多层触觉传感器被已知为所谓的压力垫。压力垫是具有响应于机械负载的压敏表面的二维传感器。例如，如果人踩在有效表面上，引起的机械负载由连接至传感器的控制单元检测和估计并且被转换成相应的反应。对所述事件的反应可以例如是关闭技术系统或显示警告消息。
已知的压力垫基于如下原理：具有导电电极的两层被压敏中间层分隔。如果中间层被压缩，电极之间的电性质改变。为此，中间层可以包括可压缩元件，使得当压力横向地指向压力垫的表面时，两个电极被压在一起并且电极在可压缩元件之间直接接触。
或者，中间层也可以由在压力下改变其电阻的材料制成。这样的中间层可以是连续层，使得即使两个电极彼此不直接接触，也可以使用合适的分析电路检测所述电阻改变。
基于前述基本原理，通常目的在于制造一体的非常大的传感器。为此，单独的层首先被分别制造，在后续步骤中进行组装以形成目前的传感器。除了连续的中间层之外，电极可以优选地被构造成连续片，例如，构造成里面缝或编织有电极的织物片。在这种情况下，传感器通过将单独的层彼此上下布置并且将其固定在一起来形成。通常，这通过将层放置在壳体中或将其层叠成复合物来实现。两种方法通常限制了传感器的柔性、特别地柔韧性。
尽管在传感器用作压力垫的情况下柔性的损失最初不重要，但是对于其他应用期望保留单独的层的初始柔性。这样的应用例如是将触觉传感器用作机器人皮肤，在这种情况下，传感器的有效表面适配至机器人的外轮廓，或者是如下情况，传感器用作夹剪边缘上的防夹装置并且传感器为条形且沿着要被监视的边缘延伸。在这两种情况下，期望尽可能地保留单独的层的初始柔性。
针对该背景，本发明的目的是指定一种避免前述缺点的多层触觉传感器。特别地，目的是指定一种触觉传感器，其特别地是柔软和柔韧的并且能够实现不同的几何形状。同时，新型传感器应该是简单、坚固且便宜制造。
发明内容
根据本发明的一个方面，该目的通过多层触觉传感器实现，该多层触觉传感器具有包括第一电极的第一层、包括第二电极的第二层以及布置在第一层和第二层之间并且将第一电极与第二电极间隔开的压敏材料的中间层，并且具有将第一电极和第二电极相对于彼此固定的紧固装置，其中至少第一电极由导电丝制成并且沿着限定纵向方向延伸，并且其中，紧固装置至少包括第一缝线，第一缝线沿第一电极的限定纵向方向延伸并且包括重复地多次穿过压敏材料以便将第一电极固定在限定位置的至少一个线。
根据本发明的另一方面，该目的通过用于制造多层触觉传感器的方法来实现，该方法具有如下步骤：
设置形成第一层的第一电极和形成第二层的第二电极；
设置布置在第一层和第二层之间并且将第一电极与第二电极间隔开的压敏材料的中间层；
用紧固装置将第一电极和第二电极相对于彼此固定，所述紧固装置将第一电极与第二电极间隔开；
其中，至少第一电极由导电丝制成并且沿着限定纵向方向延伸，并且其中，紧固装置至少包括第一缝线，第一缝线沿纵向方向延伸并且包括重复地多次穿过压敏材料以便将第一电极固定在限定位置的至少一个线。
因而本发明的构思是提供一种具有沿纵向方向延伸的电极的触觉传感器，其中电极单独地通过紧固装置固定。紧固装置是具有与电极本身类似形式的线的缝线，使得整体上传感器的柔性没有受紧固装置显著地不利影响。因而传感器与具有层叠的层的传感器或必须以特定另外方式容置以固定层或电极的传感器相比更柔韧。
另外，电极完美地相对于彼此对准并且被固定，由于紧固装置沿与电极相同的方向延伸，因而优选地在整个长度上将电极牢固地固定在适当位置。因而传感器作为整体可以在不限制功能的情况下被弯曲或扭曲。如此，传感器可以直接紧固在不平坦轮廓上，例如固定在机器人臂上。
此外，单独的固定具有可以实现触觉传感器的特定几何形状的优点。例如，单独的固定能够实现被定尺寸为相对长、窄且薄并且可以像胶带那样卷起及施加的条形传感器。类似地，由于省略了刚性封闭壳体或层压，可以以简单的方式定位在球形或圆柱形表面。
最后，根据本发明的紧固装置可以通过机器容易且精确地实现为缝线，因而便宜。因而，新型传感器的制造没有显著地更难。因而可以特别简单和便宜地制造具有与平面形状不同的几何形状的传感器。同时，缝线能够使电极特别牢靠地保持在中间层上。因而完全实现了前述目的。
在优选改进中，第一缝线包括平行地且在距第一电极的导电丝预定距离处布置的多个进出开口。因而第一缝线被布置成平行于第一电极，以便将第一电极均匀地固定至中间层。因而电极可以特别精确地固定和取向。
在另一改进中，第一层是第一织物片，第一电极被缝或编织至第一织物片中，并且第一缝线的线重复地多次穿过压敏材料和第一织物片。因而，在该实施例中，第一电极是形成第一层的第一织物片的一部分。这具有如下优点：可以使用在特定情况下可以是仅单个导电线的薄电极。紧固装置的缝线将第一织物片保持在中间层上，因而间接地固定第一电极。在该改进中，特别地可以使用薄电极用于可以容易地作为较大片的一部分操作的传感器，并且仍然可以精确且均匀地固定至根据本发明的紧固装置。
在另一改进中，第二层是第二织物片，第二电极被缝或编织至第二织物片中，并且第一缝线的线重复地多次穿过压敏材料、第一织物片和第二织物片。在该改进中，第二层也是其中布置有第二电极的织物片。第一层和第二层可以均是可以容易地操作的片。因而，传感器可以特别容易由此便宜地制造。同时，所述设计也能够使第二电极被设计成特别地窄并且相对于第一电极精确地固定。
在优选的另一改进中，第一织物片和第二织物片可以是公共织物片的部分，其在中间层的横向边缘处彼此折叠从而形成传感器的第一层和第二层。由此第一织物片和第二织物片是公共片的部分，从而可以一体地制造。公共织物片优选地包括第一细长电极和第二细长电极，第一细长电极和第二细长电极通过彼此折叠位于压敏材料周围以便形成具有两个相互平行的电极的细长传感器，两个相互平行的电极被压敏材料间隔开。如此，可以特别容易且便宜地实现条形传感器。
在特别优选的改进中，第一缝线平行于第一横向边缘行进并且在第一缝线与横向边缘之间布置有第一电极和第二电极。在所述优选的改进中，公共织物片形成编织袋，在该编织袋上，在前侧上布置第一电极并且在后侧上布置第二电极。袋包括使袋的前侧和后侧彼此间隔开的压敏材料的部分。第一缝线闭合袋并且还将中间层固定至公共织物片——优选地在两侧。通过这样的编制袋，可以在较少工作步骤且用仅一些基本部件特别容易地制造条状传感器。
在另一改进中，紧固装置包括第二缝线，第二缝线被布置成平行于第一缝线，使得第一电极布置在第一缝线与第二缝线之间。在该实施例中，第一电极和优选地第二电极布置在第一缝线与第二缝线之间。因而电极可以特别精确地对准并且相对于彼此固定。
在另一改进中，第一缝线的线重复地叠在第一电极的导电丝上，优选地在第一电极的整个长度上，并且将第一电极保持在中间层上。通过重复地叠在第一电极的导电丝上，电极被压在中间层上并且由此特别好地固定至中间层。该改进能够提供触觉传感器，该触觉传感器的第一层由单独的电极独占性地形成，其中在特定情况下电极包括导电丝的单独的线。如此，可以实现特别窄且柔性的传感器。
在另一改进中，第一缝线是第一之字形缝线，其具有限定第一之字形图案的至少一个线，第一之字形图案具有短部分，短部分以锐角连结成使得短部分的端部描绘其间平行地布置有第一电极的两个平行的直线或曲线。通过使用之字形缝线，电极可以特别容易且精确地固定至中间层。同时，之字形缝线可以通过机器特别容易地制造，使得固定可以特别容易地制造。
在另一改进中，紧固装置包括具有至少一个另外的线的另外的缝线，所述至少一个另外的线重复地在导电丝下方穿过，以便将第一电极与中间层间隔开。在该改进中，第一电极被中间层的另一缝线支承。该另一缝线由此用作第一电极与压敏材料之间的间隔物。通过改变各个支承点之间的距离，即另一缝线跨电极的点，可以调整传感器的敏感度。如果支承点彼此靠近，压力负载需要更大以便激活传感器。另一方面，如果支承点进一步远离，则较小的压力足以实现相同的结果。
在优选改进中，第一缝线的线以第一限定间隔跨第一电极并且另一缝线的线以第二限定间隔跨第一电极，其中第一限定间隔和第二限定间隔不同。在所述优选设计中，不仅可以通过间隔物调整传感器的敏感度，而且还可以改变第一缝线上的下压力。由此，改进能够使传感器仅通过紧固装置的选择和构造来不同地调整。
将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，前述特征和将要描述的特征不仅可以以相应的特定组合使用，而且以其他组合或自身使用。
附图说明
本发明的示例性实施例在附图中示出，并且在后续描述中详细描述。在附图中：
图1以透视图示出了新型传感器的第一实施例；
图2以截面视图示出了新型传感器的第二实施例；
图3以截面视图示出了新型传感器的第三实施例；
图4以截面视图和顶视图示出了新型传感器的第四实施例；
图5以截面视图和顶视图示出了新型传感器的第五实施例；
图6以透视图示出用于新型传感器的壳体的实施例；
图7以截面视图示出根据图6的实施例；以及
图8示出了新型传感器的应用的示例。
具体实施方式
图1以透视图示出了传感器的第一实施例。在此传感器整体用附图标记10表示。传感器10是多层的并且至少包括第一层12、第二层14以及布置在第一层与第二层之间的中间层16。第一层12包括第一电极18并且第二层14包括第二电极20。
在该实施例中，第一电极18和第二电极20由导电丝制成。特别地，该实施例中的第一电极18和第二电极20均为导电丝的线并且由此是柔性的。一般来说，导电丝是线织物纤维，其可以加工成编织物、针织物、钩针织物和刺绣，并且特别地可以用于缝制。相比于普通的丝，导电丝能够携载电流。这可以通过由导电的纤维(例如不锈钢纤维)来纺丝实现。替选地，传统的非导电的线可以通过使用导电材料来涂覆线而被制成是导电的。例如，普通的尼龙线可以涂上银以获得导电的线。不同类型的导电丝关于强度和导电性具有不同的优点和缺点，但是对于新型传感器可以等同地使用。重要的是，线是完全导电的并且同时保留其织物般的特性，特别是其柔性和柔韧性。
在根据图1的实施例中，仅示出单个电线作为第一电极18以及作为第二电极20。这是特殊情况。在其他实施例中，第一电极18和第二电极20也可以由多个导电线制成。下面是如图1所示的其中作为电极的导电丝的单个线的特殊情况被称为“单丝电极”。
此外，在根据图1的实施例中，第一电极18和第二电极20具有相同的设计。将理解的是，不一定非得是这种情况而是在其他实施例中，第一层中的电极相比于第二层中的电极可以具有不同的设计。
使电极18、20形成为丝需要电极18、20基本上在纵向方向L上延伸。然而，电极不一定是直的。实际上，电极可以根据相应的应用所需要的几何形状以弧形延伸。
在该实施例中，第一电极18和第二电极20彼此平行地行进，并且通过中间层16彼此间隔开。中间层16由压敏材料22制成。例如，中间层可以包括可压缩元件，如果压力被横向于电极18、20施加，则这些可压缩元件被分开，使得第一电极18和第二电极20在压力加载点处接触。替选地，在压力下改变其在第一电极18与第二电极20之间的电特性的材料可以被用于中间层。特别地，可以使用在压力下改变其电阻的材料。这样的中间层16可以优选地跨此处所示的整个表面扩展。
不管其设计如何，如果压力垂直于中间层16施加，则第一电极18与第二电极20之间的改变的电特性可以由分析电路(在此未示出)检测。在具有如图1所示的“单丝电极”的传感器的特殊情况下，适用与具有在表面延伸的电极的压力垫相同的工作原理。
此外，新型传感器包括将至少第一电极在限定位置保持在中间层16上的紧固装置24。紧固装置24包括在由第一电极限定的纵向方向L上延伸的至少一个第一缝线26。这意味着缝线26包括平行于第一电极18行进的进出开口28。线重复多次地通过进出开口28穿过压敏材料22以将第一电极18保持在中间层16上。在此处所示的实施例中，为此，将线重复地经过第一电极之上，从而将电极压在中间层16上。
将理解的是，在优选实施例中，如果第二电极20以类似于第一电极的方式实施，则第二电极也可以通过缝线固定至中间层16。特别优选地，在这种情况下，第二电极20也由第一缝线26保持，使得对于第一电极18和第二电极20仅需要一个紧固装置24。第一缝线26的线在这种情况下除了导电性之外包括与第一电极18或第二电极20的导电丝类似的特性，使得传感器整体上保留了电极的柔性。因此，传感器的柔性并未被紧固装置24明显限制。同时，第一电极18被保持在限定位置中，即使在传感器10扭曲或弯曲期间亦如此。
优选地，根据本发明的传感器被用作用于保护例如在工业制造系统中的夹剪边缘、建筑技术的自动门、大门或窗或公共乘客运输中的车门的条形传感器。因此优选传感器基本沿纵向方向L延伸，并且传感器的高度H和宽度B相对于其深度T较小。在优选实施例中，深度T是宽度B的至少十倍。此外，在优选实施例中，传感器可以卷起并像胶带一样应用。根据本发明的传感器可以被制成连续的物品，其被终端用户切割成最终形式。通过电极的单独固定实现的坚固性不会因此丧失，这是因为坚固性仅取决于电极的设计而不是传感器的几何形状。
将理解的是，本发明不限于上述的条形传感器，但是单独的固定也可以用于具有不同几何形状的其他形状的触觉传感器。
参照图2，描述了根据本发明的传感器的第二实施例。图2示出了新型传感器的截面视图。相同的附图标记表示与根据图1的实施例相同的部分。
与根据图1的实施例相反，第一层和第二层不是仅由导电丝的电极制成。事实上，导电电极18、20均是织物片的一部分。第一织物片30形成第一层12，并且除了导电丝的第一电极18之外还包括非导电线32。非导电线32和第一电极18在附图的平面中的纵向方向L上延伸，并且使用横向于纵向方向行进的线编织，以形成织物工件。第一片因此是由导电线和非导电线制成的织物纤维。
与第一电极18一样，本实施例中的第二电极20也是使用非导电的线编织的以形成第二片34。第一织物片30和第二织物片34被施加至中间层16的相对侧。第一电极18和第二电极20交叠的区域形成其中中间层16的压敏材料22的压缩可以被第一电极18和第二电极20表达(registered)的有效区。在这里所示的实施例中，第一电极18和第二电极20在其整个长度上彼此平行地布置，使得有效区由第一电极18和第二电极20的尺寸限定。将理解的是，电极的不同布置是可能的。特别地，在其他实施例中，可以设置以矩阵形式布置的另外的电极以限定可以单独裁剪的压敏单元。
在根据图2的实施例中，除了第一缝线26之外还设置第二缝线36，二者一起形成紧固装置24。在该实施例中，第一缝线26的线和第二缝线36的线二者重复多次地穿过第一层12、第二层14和中间层16。缝线26、36沿平行于第一电极18和第二电极20的纵向方向L行进。在该实施例中，第一缝线26和第二缝线36都没有直接连接至第一电极18或第二电极20以将其固定。事实上，第一缝线26和第二缝线36被接合至第一织物片30和第二织物片34以便被固定至中间层16。第一电极18和第二电极20二者均被编织到第一片30或第二片34中，紧固装置24将第一缝线26和第二缝线36固定，并且由此将电极相对于彼此固定在限定的位置中。因此，在该实施例中，电极仅间接通过缝线26、36被固定。
传感器10的柔韧性主要取决于各个层12、14、16的柔韧性，并且基本上不受第一缝线26和第二缝线36的影响。然而，甚至在传感器弯曲或扭曲期间，电极18、20也保持在限定的位置中。由于本实施例中的缝线不能与电极直接接触，所以缝线也可以由导电丝形成，并且可以有助于传感器的电极或其他部件的接触。
参照图3，下面详细描述了图2的实施例的另一改进。图3还以截面视图示出了新型传感器，其中，相同的附图标记表示相同的部分。
在根据图3的实施例中，第一电极18和第二电极20也是织物片的一部分。然而，与之前描述的示例相对，第一片30和第二片34是公共片的部分，该公共片围绕中间层16的压敏材料22的横向边缘38折叠。由此，在该实施例中，第一层12和第二层14由于将一体式织物工件折叠在其自身上方而形成。就像信封一样，压敏材料22的中间层16被插入到经折叠的片中。该片优选地围绕横向边缘38折叠，使得第一电极18和第二电极20叠置在彼此的顶部上。第一电极18和第二电极20交叠的区域是传感器10的有效区。在这里示出的实施例中，第一电极18和第二电极20在纵向方向L的整个长度上方交叠。
此外，与前述实施例相对，根据图3，将单个缝线26设置为紧固装置24。在该实施例中，单个缝线26平行于第一电极18和第二电极20以及横向边缘38行进。由此缝线26使其中层16的压敏材料22像信件一样插入的信封闭合。这里，通过使缝线26穿过第一片30、第二片34和中间层16，缝线26将第一层12、第二层14和中间层16固定在一起。
如此，根据图3的实施例的带形传感器可以特别简单和便宜地实施，这是因为仅需要将一个缝线布置适当位置并且除了缝线以外仅需要内织有电极和中间层的一体式工件。
图4和图5示出新型传感器的两个另外实施例。图4在下部以顶视图且在图的上半部以截面视图示出了新型传感器。相同的附图标记指代相同的部分。在此，与根据图1的实施例中类似，传感器10包括在第一层12中的单个电极和在第二层14中的单个电极。因而，两层均包括“单丝电极”。然而，将理解的是，下面详细描述的将电极固定不限于该设计，而是也可以与其他设计的电极使用。特别地，电极也可以由彼此相邻——连结或编织——的多个线构成。
如在前面的实施例中，第一电极18和第二电极20通过压敏材料22的中间层16彼此间隔开。第一电极18和第二电极20沿着纵向方向L延伸并且由此基本确定传感器10的尺寸。因而传感器10是相对长、窄且薄的条形传感器，并且可以例如应用于门或窗的窄边缘。传感器的有效区对应于第一电极18和第二电极20交叠的区域。在第一电极18和第二电极20的紧密周围中的压敏材料22的压缩可以通过监视由压缩引起的第一电极18与第二电极20之间的电性质的改变而通过传感器10检测。
第一电极18通过紧固装置24保持在中间层16上。在此紧固装置24包括具有限定第一之字形图案的线的之字形缝线40。线穿过压敏材料22，从进出开口28退出压敏材料22并且经由第一电极18馈送至另一进出开口28，线穿过该另一进出开口28进入压敏材料22。单独的进出开口28之间的线限定的短部分42以相同的角度44连结，使得端部即进出开口28描绘第一电极在其间的两个平行的直线或曲线。进出开口28优选地以距第一电极18的各个侧相同的距离布置在第一电极18的各个侧上，使得电极通过短部分42均匀地压至中间层16上。换言之，之字形缝线40以预定间隔d1沿纵向方向L跨第一电极18。之字形缝线40可以通过机器特别简单地制造。同时，第一电极18通过之字形缝线40优良地固定在预定位置。
将理解的是，除了之字形图案之外，可以使用不同的缝线图案，通过其将第一电极18压至中间层16并且固定在限定位置。之字形图案是优选的，原因是其可以特别简单地制造。此外，在另一实施例中，第二电极20也可以通过合适的缝线以相同的方式固定至中间层16。
图5示出根据图4的传感器的实施例的改进。相同的附图标记指代相同的部分。图5以顶视图(在底部)且还以截面视图(在顶部)示出传感器10。
如在前面的实施例中，第一层12和第二层14均包括单个电极18,20并且通过压敏材料22的中间层16彼此间隔开。第一电极18通过第一之字形缝线40保持在中间层16上。
除了前面的实施例之外，紧固装置24还包括除了第一之字形缝线40之外的第二之字形缝线46。如第一之字形缝线40，第二之字形缝线46也沿通过第一电极18限定的纵向方向L延伸。与第一之字形缝线40相比，第二之字形缝线46布置在第一电极18下方、在第一电极18与中间层16之间。换言之，第二之字形缝线46直接接触中间层16的表面。此外，在此第二之字形缝线46以限定间隔d2跨第一电极18。因而，第一电极18在跨越点处没有直接位于第一中间层16上，而是被第二之字形缝线46支承。
因此，在该实施例中，第二之字形缝线46用作间隔物，通过该间隔物可以调整传感器10的敏感度。通过增加支承点的数量，传感器10可以被调整成使得必须在电极18和中间层16上施加更大的压力以引起第一电极18与第二电极20之间的电性质的改变。特别地，通过第一之字形缝线40施加在第一电极18上的高的压力可以通过第二之字形缝线46补偿和平衡。
总体上，传感器的敏感度可以通过改变支承点的距离和/或第一之字形缝线40和第二之字形缝线46的交叠的距离来有利地调整。因而，在该实施例中使用的紧固装置24不仅作为电极的单独固定，而且作为控制传感器的敏感度的调整装置。可想到的是，在其他实施例中，支承点(d2)的间隔或支承点(d1)的间隔可以沿纵向方向L改变以便在传感器的不同点处提供不同的敏感度。因而，可以仅通过紧固装置24给传感器的不同区域提供不同的敏感度。将理解的是，在另一实施例中可以使用与之字形缝线不同的缝线以固定或作为间隔物。
尽管已经在本实施例中针对第一电极18描述了紧固装置24，也可想到的是，可以针对第二电极20使用相同的紧固装置24。也可想到的是，各实施例的不同紧固装置可以彼此组合。例如，也可以在第一层和/或第二层是织物片的情况下使用之字形缝线。此外，可想到的是，针对第一层12使用第一紧固装置24并且针对第二层14使用不同的紧固装置。在该方面，用于每层的相应紧固装置可以任意改变。也理解的是，所示的实施例特别适用于“单线电极”的特殊情况，但是也可以用于由多个导电丝的线形成的电极。
参照图6，下面描述用于以上已经描述的传感器的壳体的优选实施例。壳体被特别设计成用于固定和保护条形传感器。图6在两个图像中以透视图示出传感器。上图像以闭合的方式示出壳体，而下图像示出壳体内部的视图，其中在此通过虚线表示外轮廓。在两个图像中，相同的附图标记指代相同的部分。
其整体被附图标记100指代的壳体被分为基体102、压缩体104和接合部106。因为壳体被制作为一体式弹性材料，所以压缩体104、基体102和接合部106无缝地过渡至彼此。在传感器100内——更精确地说，在基体102内——布置有条形传感器单元10。条形传感器单元10优选地是如先前参照图1至图5所述的传感器的实施例。因而，特别地，条形传感器单元10是包括至少一个导电丝电极的传感器。在此所指的这样的传感器的代表是具有“单丝电极”的特殊情况。由于传感器被容置，壳体100基本上沿着纵向方向L延伸。
壳体100与传感器单元10一起安装在支承件108上，支承件108不是壳体的一部分但结合壳体工作以合适地支承传感器10并且防护传感器10免受外界影响。壳体100优选地与支承件108形状上配合。为此，壳体包括在接合部106中的连接元件110，连接元件110被定形成啮合支承件108中的正锁。由此支承件108优选地是细长轮廓，其外形与连接元件110匹配。
在此处所示的实施例中，支承件108是双T轮廓，具有上凸缘112和下凸缘114以及接合两个凸缘的中柱116。上凸缘112具有用作针对传感器单元10的支承表面的平坦表面118。因而表面118形成用于传感器单元10的稳定且均匀的基础。此外，壳体100将支承表面118和传感器单元10一起包围。因而传感器单元10紧密地包围在壳体100中。借助于压缩体104，冲击被均匀地传递至传感器单元10。基体102、压缩体104和接合部106的特定形状及其功能在下面参照图7详细地描述。
图7以截面方式示出根据图6的壳体的实施例。相同的附图标记指代相同的部分。壳体100至压缩体104、基体102和接合部106的划分通过虚线指示。如前所述，在该实施例中接合部106包括两个连接元件110，通过两个连接元件110可以实现至支承件(未示出)的正锁连接。连接元件110被设计成分散开以安装在支承件上。
基体102包括容座120，传感器单元10可以插入该容座120中。容座120在顶部通过压缩体104并且在侧面通过对应于传感器单元10的高度的侧部121闭合。在下部，即在至接合部106的过渡中，容座120优选地敞开，使得传感器单元10可以通过接合部106插入基体102。由于安装在支承件上，为此连接元件110散开并且传感器单元10插入容座120。如此，传感器单元10可以在不用工具的情况下组装。
在安装状态下，即在壳体100放置在支承件上时，连接元件110密封容座120免受水和污物的影响，使得保护传感器免受外界影响。因而，优选地，传感器可以被制造成具有IP67的保护级别。在提供至传感器单元10的电接触——优选地，在传感器的顶部执行——的区域中，可以通过匹配夹部(在此未示出)或通过后续的灌封确保密封。
压缩区域104被设计成将作用于压缩体104的表面122上的力传递至条形传感器单元10。同时，压缩体104被实施成合适地减弱对传感器10的冲击，使得传感器单元10可以在没有另外的围绕壳体的情况下插入容座120。压缩体与壳体的其他部分相比相对厚并且被设计成是柔软的并且优选地包括曲表面122。曲表面122具有如下优点：作用于其上的力被均匀地传递至传感器10。因此传感器10的敏感度有利地增加。
一体地形成壳体110的材料优选地是具有密封表面的泡沫聚氨酯。壳体100的尺寸基本上通过使用的传感器单元10确定。壳体的长度——即，在图的平面中的延伸的情况下——优选地是其宽度或高度的至少两位数的倍数。壳体的高度基本通过压缩体104和接合部106限定，而基体102与可以实现的传感器单元10一样窄，因而不对高度有显著贡献。特别优选地，传感器的宽度B小于1cm且优选地小于0.7cm特别地0.5cm。因而传感器特别良好地用作自动门、大门和窗的防夹装置或用于确定这样的自动门、大门和窗是否紧密密封。下面参照图8描述特定应用实例。
图8示出其上布置有根据本发明的传感器10的自动关闭窗124。窗124被设计成关闭开口126并且具有第一部分128和第二部分130。第一部分128是布置在框132中的窗玻璃，框132沿着通过箭头134表示的移动方向可移动。第二部分130形成挡体，如果窗124关闭开口126，框132的横向边缘135与该挡体直接接触(flush contact)。
新型传感器的实施例在整个长度上布置在框132的所述横向边缘135上。在此传感器10被设计成检测开口126是否完全关闭。在另一实施例中，第二部分130——在此被设计成挡体并固定——也可以是可移动的。第二部分130优选地包括密封沿136，密封沿136在截面中与新型传感器10的壳体100类似的设计。由此，密封沿136和壳体100可以用作密封。
新型传感器能够使门、大门或窗的密封基于触觉原理以简单的方式被检查。特别地，如果传感器单元10被设计成除了负载本身之外还确定负载的强度或负载在传感器上的分布，则传感器可以有利地同时用于不同的应用，例如密封测试和防夹。

Claims (14)

1.一种多层触觉传感器(10)，具有包括第一电极(18)的第一层(12)、包括第二电极(20)的第二层(14)以及布置在所述第一层(12)和所述第二层(14)之间并且将所述第一电极(18)与所述第二电极(20)间隔开的压敏材料(22)的中间层(16)，以及用于将所述第一电极(18)和所述第二电极(20)相对于彼此固定的紧固装置(24)，
其中，至少所述第一电极(18)由导电丝制成并且沿着限定纵向方向(L)延伸，并且
其中，所述紧固装置(24)至少包括第一缝线(26)，所述第一缝线(26)沿纵向方向(L)延伸并且包括重复地多次穿过所述压敏材料(22)以便将所述第一电极(18)固定在限定位置的至少一个线。
2.根据权利要求1所述的多层触觉传感器，其中，所述第一缝线(26)包括平行地且在距所述第一电极(18)的所述导电丝预定距离处布置的若干进出开口(28)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的多层触觉传感器，其中，所述第一层(12)是第一织物片(30)，所述第一电极(18)被缝或编织至所述第一织物片(30)中，并且所述第一缝线(26)的线重复地多次穿过所述压敏材料(22)和所述第一织物片(30)。
4.根据权利要求3所述的多层触觉传感器，其中，所述第二层(14)是第二织物片(34)，所述第二电极(20)被缝或编织至所述第二织物片(34)中，并且其中所述第一缝线(26)的线重复地多次穿过所述压敏材料(22)、所述第一织物片(30)和所述第二织物片(34)。
5.根据权利要求4所述的多层触觉传感器，其中，所述第一织物片(30)和所述第二织物片(34)是公共织物片的部分，其在所述中间层(16)的横向边缘(38)处彼此折叠从而形成所述传感器(10)的所述第一层(12)和所述第二层(14)。
6.根据权利要求5所述的多层触觉传感器，其中，所述第一缝线(26)平行于所述横向边缘(38)行进并且所述第一电极(18)和所述第二电极(20)布置在所述第一缝线(26)与所述横向边缘(38)之间。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的多层触觉传感器，其中，所述紧固装置(24)包括第二缝线(36)，所述第二缝线(36)平行于所述第一缝线(26)布置，使得所述第一电极(18)布置在所述第一缝线(26)和所述第二缝线(36)之间。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的多层触觉传感器，其中，所述第一缝线(26)的线与所述第一电极(18)的所述导电丝重复地交叠，并且将所述第一电极(18)保持在所述中间层(16)上。
9.根据权利要求8所述的多层触觉传感器，其中，所述第一缝线(26)的线与所述第一电极(18)的所述导电丝在所述第一电极(18)的整个长度上重复地交叠。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的多层触觉传感器，其中，所述第一缝线(26)是第一之字形缝线(40)，其具有限定第一之字形图案的至少一个线，所述第一之字形图案具有短部分，所述短部分以锐角(44)连结成使得所述短部分的端部描绘其间平行地布置有所述第一电极(18)的两个平行的直线或曲线。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的多层触觉传感器，其中，所述紧固装置(24)包括具有至少一个另外的线的另外的缝线，所述至少一个另外的线重复地在所述导电丝下方穿过，以便将所述第一电极(18)与所述中间层(16)间隔开。
12.根据权利要求11所述的多层触觉传感器，所述至少一个另外的线在所述第一电极(18)的整个长度上重复地在所述导电丝下方穿过。
13.根据权利要求11所述的多层触觉传感器，其中，所述第一缝线(26)的线以第一限定间隔(d1)跨所述第一电极(18)并且所述另外的缝线(46)的线以第二限定间隔(d2)跨所述第一电极(18)，其中，所述第一限定间隔(d1)和所述第二限定间隔(d2)不同。
14.一种用于制造多层触觉传感器的方法，具有如下步骤：
设置形成第一层(12)的第一电极(18)和形成第二层(14)的第二电极(20)；
设置压敏材料(22)的中间层(16)，所述中间层(16)布置在所述第一层(12)和所述第二层(14)之间并且将所述第一电极(18)与所述第二电极(20)间隔开；
用紧固装置(24)将所述第一电极(18)和所述第二电极(20)相对于彼此固定，
其中，至少所述第一电极(18)由导电丝制成并且沿着限定纵向方向(L)延伸，并且其中，所述紧固装置(24)包括至少第一缝线(26)和至少一个线，所述第一缝线(26)沿纵向方向(L)延伸，所述至少一个线重复地多次穿过所述压敏材料(22)以便将所述第一电极(18)固定在限定位置。
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