CN110418947A - 叠层传感器装置及其制造方法 - Google Patents

叠层传感器装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110418947A
CN110418947A CN201880015066.4A CN201880015066A CN110418947A CN 110418947 A CN110418947 A CN 110418947A CN 201880015066 A CN201880015066 A CN 201880015066A CN 110418947 A CN110418947 A CN 110418947A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
elastomer
layers
multilayer
metal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201880015066.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110418947B (zh
Inventor
卡尔·E·施普伦托尔
特雷弗·波利多尔
罗伯特·莫恩
迈克尔·伦特
威廉·关
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rogers Corp
Original Assignee
Rogers Corp
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 Rogers Corp filed Critical Rogers Corp
Publication of CN110418947A publication Critical patent/CN110418947A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110418947B publication Critical patent/CN110418947B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/302—Sensors
    • 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
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0052—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/04—Friction generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/06—Influence generators
    • H02N1/08—Influence generators with conductive charge carrier, i.e. capacitor machines
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/05—Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
    • H10N30/057—Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes by stacking bulk piezoelectric or electrostrictive bodies and electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
    • H10N30/071—Mounting of piezoelectric or electrostrictive parts together with semiconductor elements, or other circuit elements, on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
    • H10N30/074—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing
    • H10N30/079—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing using intermediate layers, e.g. for growth control
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/857—Macromolecular compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

一种传感器装置包括：具有顶层、底层和至少一个中间层的第一个多层，上述中间层具有电导体层，顶层、底层和至少一个中间层中的每一个被设置成与相应的相邻层直接接触。第二个多层被设置成与第一个多层直接接触，使得第二个多层的底层被设置成与第一个多层的顶层直接接触。第一个多层和第二个多层在没有外部电流产生装置的情况下并且响应于被变形而产生压电电压，以及响应于被变形而产生电容变化。

Description

叠层传感器装置及其制造方法
技术领域
本公开一般涉及感测装置，具体涉及叠层传感器，更具体地涉及叠层泡沫传感器。
背景技术
软柔性传感器可用于越来越多的应用，例如IoT(物联网)设备、可穿戴物体(例如头盔)、服装和医疗设备等。现有的适形传感器包括封装陶瓷和基于聚偏二氟乙烯(PVDF)的材料。美国专利第7,301,351号中描述了示例柔性电容式传感器。在美国专利第8,984,954号中描述了一种产生压电响应并且在应变仪测量应用中有用的弹性复合材料。美国专利第9,178,446号中描述了一种示例摩擦电发电机。虽然由这种材料制成的现有材料和传感器可能适合于它们的预期目的，但是与软柔性传感器有关的技术将随着提供具有线性感测特性的双重感测的软柔性传感器而进步。
提供该背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。不一定要求承认，也不应解释为任何前述信息构成了相对于本发明的现有技术。
发明内容
在一个实施方式中，传感器装置包括第一个多层，所述多层具有顶层、底层和至少一个中间层，所述至少一个中间层具有电导体层，顶层、底层和所述至少一个中间层中的每个被设置成与相应的相邻层直接接触。第二个多层被设置成与第一个多层直接接触，使得第二个多层的底层被设置成与第一个多层的顶层直接接触。第一个多层和第二个多层在没有外部电流产生装置的情况下且响应于被变形而产生压电电压，并且第一个多层和第二个多层响应于被变形而产生电容变化。
在一个实施方式中，制造前述传感器装置的方法包括：在包括弹性体B层的金属涂覆基底顶上覆上弹性体泡沫A层以形成叠层构造，金属涂覆基底的金属涂覆部分设置在弹性体泡沫A层和弹性体B层之间，弹性体泡沫A层在摩擦电序列上具有第一等级，弹性体B层在摩擦电序列上具有第二等级；在叠层构造顶上覆上第二个金属涂覆基底，并在第二个金属涂覆基底的金属涂覆部分顶上覆上第二个弹性体泡沫A层以形成多个叠层构造；以及将多个叠层构造固化。
在一个实施方式中，制造前述传感器装置的另一种方法包括：在包括弹性体B层的金属涂覆基底顶上覆上弹性体泡沫A层以形成叠层构造，金属涂覆基底的金属涂覆部分设置在弹性体泡沫A层和弹性体B层之间，弹性体泡沫A层在摩擦电序列上具有第一等级，弹性体B层在摩擦电序列上具有第二等级；将叠层构造固化以形成固化叠层构造并提供第一个固化叠层构造；将第二个固化叠层构造附接在第一固化叠层构造顶上，第一和第二固化叠层构造具有顺序相同的层。
结合附图，通过以下对本发明的详细描述，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
参考示例性非限制性附图，其中，在附图中相同的元件编号相同：
图1以横截面侧视图示出了根据一个实施方式的叠层构造；
图2以横截面侧视图示出了根据一个实施方式的多个图1的叠层构造；
图3以横截面侧视图描绘了根据一个实施方式的另一叠层构造；
图4以横截面侧视图示出了根据一个实施方式的多个图3的叠层构造；
图5描绘了根据一个实施方式的比较多个叠层构造的测试实施方式的压电输出电压信号的图表，上述多个叠层构造类似于图4中描绘的实施方式，但具有替选数量的叠层构造；
图6以透视图描绘了根据一个实施方式的表示图2中所示的叠层构造或如图4所示的叠层构造的双层布置，。
图7以透视图示出了根据一个实施方式的表示图2中所示的叠层构造或如图4所示的叠层构造的三层布置；以及
图8描绘了根据一个实施方式的多个叠层构造801，类似于图2、图4、图6和图7中所示的那些，但是如图1所示的第一叠层构造与如图2所示的第二层叠构造交替布置。
具体实施方式
尽管以下详细描述包含用于说明目的的许多细节，但是本领域普通技术人员将理解，对以下细节的许多变化和改变都在权利要求的范围内。因此，阐述以下示例实施方式而不失一般性，并且不对所要求保护的发明施加限制。
如各种附图和所附文本所示和描述的实施方式提供了一种具有两种感测模式，压电感测模式和电容感测模式的叠层泡沫感测装置。通过金属和弹性体的相邻层之间的摩擦电效应来实现压电感测模式(即，压电传感器)，并且通过利用相同的金属层和压电传感器的弹性体层的平行板电容器实现电容感测模式(即，电容传感器)。虽然本文中描述和说明的实施方式描述了一定数量的叠层构造作为示例性叠层泡沫感测装置，但应理解，所公开的发明不限于此并且包括适用于本文中公开的目的的任何数量的叠层构造。
图1描绘了具有多层例如顶层102、底层104和至少一个中间层106的叠层构造100的实施方式。在图1描绘的实施方式中，至少一个中间层106的层是电导体层。顶层102、底层104和电导体层106中的每一个被设置成与相应的相邻层直接紧密接触。如本文中所使用的，直接紧密接触的短语是指在相应界面处某种程度的物理接合的直接物理接触，使得所得到的构造能够以本文中所述的方式进行。
图2描绘了四个图1中描绘的叠层构造100，在本文中由附图标记100.1、100.2、100.3和100.4表示，并且由附图标记101统称，每个叠层构造100.1、100.2、100.3、100.4具有如图1所示的叠层构造100的顺序和布置的从上到下依次为层102、106和104的相同的顺序和布置。也就是说，第二叠层构造100.2被设置成与第一叠层构造100.1直接紧密接触，使得第二叠层构造100.2的底层104.2被设置成与第一叠层构造100.1的顶层102.1直接紧密接触。相对于第二叠层构造100.2，对于第三叠层构造100.3重复层102、106和104的相同的顺序和布置，并且相对于第三叠层构造100.3，对于第四叠层构造100.4重复层102、106和104的相同的顺序和布置。虽然图1中描绘的叠层构造100的数量是一个，而在图2中是四个，但是应当理解，本发明的范围不限于此并且包括适用于本文中公开的目的的任何数量的叠层构造。也就是说，图2中描绘的多个叠层构造101代表以本文中公开的方式布置的两个、三个、四个或更多个叠层构造100。
在图1和2所示的实施方式中，给定叠层构造100的顶层102是在摩擦电序列上具有第一等级的第一弹性体泡沫层，并且给定叠层构造100的底层104是在摩擦电序列上具有第二等级的第二弹性体层。通过利用将中间电导体层106夹在中间的弹性体层102、104，并且通过利用为如图2所示的上下堆叠的顺序布置的至少两个叠层构造100.1、100.2，两个叠层构造在没有外部电流产生装置并且响应于以下文所述的方式变形而产生压电电压，并且响应于以下文所述的方式变形而产生电容变化。在一个实施方式中，第一弹性体层和第二弹性体层102、104具有当层叠成相邻于本文中公开的合适金属时足以产生适合于本文中公开的目的的摩擦电效应的摩擦电序列等级。
在图1和图2所示的实施方式中，底层104和中间层106可以以单面金属涂覆的基底的形式提供，其中基底是弹性体，并且在一个实施方式中，基底是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在本领域中，底层104和中间层106的组合形式被称为单面金属涂覆的PET膜。
现在参考图3和图4，图3和图4描绘了分别与图1和图2中描绘的实施方式类似的实施方式，但是现在将描述不同之处。
图3描绘了具有多层例如顶层202、底层204和至少一个中间层206的叠层构造200的另一个实施方式。在图3所示的实施方式中，顶层202是在摩擦电序列上具有第一等级的第一弹性体泡沫层，至少一个中间层206包括第一电导体层207和在摩擦电序列上具有第二等级的第二弹性体层208，并且底层204是第二电导体层。顶部第一弹性体泡沫层202、第一电导体层207、第二弹性体层208和底部第二电导体层204中的每一个被设置成与相应的相邻层直接紧密接触。如图所示，顶部第一弹性体泡沫层202和第一电导体层207被设置成彼此直接紧密接触，第二弹性体层208被设置成在与顶部第一弹性体泡沫层202的一侧相对的一侧与第一电导体层207直接紧密接触，而底部第二电导体层204被设置成在与第一电导体层207的一侧相对的一侧与第二弹性体层208直接紧密接触。在一个实施方式中，第一弹性体层和第二弹性体层202、208具有当层叠成相邻于本文中公开的合适金属时足以产生适合于本文中公开的目的的摩擦电效应的摩擦电序列等级。
图4描绘了四个图3中描绘的叠层构造200，在本文中由附图标记200.1、200.2、200.3和200.4表示，并且由附图标记201统称，每个叠层构造200.1、200.2、200.3、200.4具有如图3所示的叠层构造200的顺序和布置的从上到下依次为层202、207、208和204的相同的顺序和布置。也就是说，第二叠层构造200.2被设置成与第一叠层构造200.1直接紧密接触，使得第二叠层构造200.2的底层204.2被设置成与第一叠层构造200.1的顶层202.1直接紧密接触。相对于第二叠层构造200.2，对于第三叠层构造200.3重复层202、207、208和204的相同的顺序和布置，并且相对于第三层构造200.3，对于第四层构造200.4重复层202、207、208和204的相同的顺序和布置。虽然图3中描绘的叠层构造200的数量是一个，并且在图4中是四个，但是应当理解，本发明的范围不限于此并且包括适用于本文中公开的目的的任何数量的叠层构造。例如，图4中描绘的多个叠层构造201表示以本文中公开的方式布置的两个、三个、四个或更多个叠层构造200。
类似于图1和图2中描绘的实施方式，在图3和图4中描绘的实施方式中，给定叠层构造200的顶层202是在摩擦电序列上具有的第一等级的第一弹性体泡沫层，并且给定叠层构造200的第二弹性体层208在摩擦电序列上具有第二等级。与图1和2中描绘的实施方式不同，在图3和图4中描绘的实施方式中，底层204是第二电导体层。通过利用将中间第一电导体层207夹在中间的弹性体层202、208，并利用被布置成在与第一电导体层207的一侧相对的一侧与第二弹性体层208直接紧密接触的第二电导体层204，单叠层构造200在没有外部电流产生装置的情况下并且响应于以下文所描述的方式变形而产生压电电压，并且响应于以下文所述的方式变形而产生电容变化。通过利用为如图4所示的上下堆叠的顺序布置的两个或更多个叠层构造200，两个或更多个叠层构造也在没有外部电流产生装置的情况下并且响应于被变形而产生压电电压，以及响应于被变形而产生电容变化。取决于所采用的叠层构造200的数量，变形之后将获得不同的电压和电容信号值，这将在下面进一步讨论。
在图3和图4所示的实施方式中，底部电导体层204和至少一个中间层206(第二弹性体层208和第一电导体层207)可以以双面金属涂覆的基底的形式提供，其中在一个实施方式中，基底(第二弹性体层208)是PET。在本领域中，层204、208和207的组合形式被称为双面金属涂覆的PET膜。
在一个实施方式中，叠层构造100、200的顶层102、202分别是第一弹性体泡沫层，即柔性泡沫层，其是未填充的聚氨酯。在一个实施方式中，未填充的聚氨酯是密度等于或大于9磅/立方英尺且等于或小于25磅/立方英尺的聚氨酯泡沫。在另一实施方式中，第一弹性体泡沫层可以是硅氧烷基泡沫、胶乳基泡沫或烯烃基泡沫。
在一个实施方式中，叠层构造100的底层104和叠层构造200的至少一个中间层206的第二弹性体层208是弹性体，即具有柔性的聚合物，例如聚酯例如PET、聚PET薄膜、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺或热塑性聚氨酯(TPU)。
在一个实施方式中，叠层构造100的电导体层106和叠层构造200的电导体层207、204由镍、铝、银、铜或金中的至少一种制成，并且可以是固体金属薄膜，或嵌入粘合剂材料中的金属颗粒。
在图1和图3中所示的叠层构造100或200或图2和图4中所示的多个叠层构造101、201的任一实施方式中，响应于多层或多个叠层结构被变形而产生的压电电压是通过多层更具体地通过相应的电导体层和相关的相邻弹性体层之间的相对运动表现出的摩擦电效应。
在一个实施方式中，如图2和图4分别所示的多个叠层构造101或201具有等于或小于1.1千兆帕斯卡(GPa)的弯曲模量，并且具有分别等于或大于2mm且等于或小于40mm的总厚度T1或T2。虽然图2和图4各自描绘了四层叠层构造100、200，但是根据本文公开的所有内容将理解，叠层构造的数量包括等于或大于一个叠层构造以及等于或少于二十个叠层构造的范围。在一个实施方式中，第一弹性体泡沫层102、202的厚度显著厚于第二弹性体层104、208的厚度，其中厚度比可以等于或大于3：1、等于或大于比5：1、等于或大于10：1，或甚至等于或大于25：1。通过利用显著厚于第二弹性体层104、208的第一弹性体泡沫层102、202，给叠层构造100、200提供不同感测模式，使得第一弹性体泡沫层102、202响应于冲击/压力并提供用于冲击/压力感测的装置，并且第二弹性体层104、208形成响应于力的薄膜电容器的一部分并且提供用于力感测的装置。
如上所述，图2中描绘的多个叠层构造101和图4中描绘的多个叠层构造201表示以本文中公开的方式布置的两个、三个、四个或更多个相应的叠层构造100、200。在一个实施方式中，具有两个或更多个相应的叠层构造100、200的多个叠层构造101或201响应于被第一冲击力变形而产生第一压电电压和第一电容变化，响应于被第二冲击力变形而产生第二压电电压和第二电容变化，以及响应于被第三冲击力变形而产生第三压电电压和第三电容变化，其中第一、第二和第三压电电压与相应的第一、第二和第三冲击力具有线性关系，并且其中第一、第二和第三电容变化与相应的第一、第二和第三冲击力具有线性关系。
图5描绘了比较多个叠层构造201的测试实施方式的压电输出电压信号的图表，上述多个叠层构造201类似于图4中所示，但是利用了两层叠层构造200(参见图4中的200.1和200.2和图5中的201.2)，三层叠层构造200(见图4中的200.1、200.2和200.3和图5中的201.3)以及四层叠层构造200(参见图4中的200.1、200.2、200.3和200.4和图5中的201.4)，其中图5中由201.2、201.3、201.4表示的构造的每个实施方式暴露于来自1英尺、1.5英尺和2英尺的三个不同高度的自由下落的1千克重物的冲击力。在所测试的每个实施方式中，每个叠层构造200的第一弹性体层202是未填充的聚氨酯泡沫，其密度为20磅/立方英尺，厚度为2mm。用于本测试样品的特定聚氨酯泡沫配方是由美国康涅狄格州罗杰斯公司(RogersCorporation，Connecticut，U.S.A)制造的PORON XRD*(其中*表示罗杰斯公司拥有的商标)。在每个测试的实施方式中，每个叠层构造200的底部三层207、208和204是厚度为75微米(μm)的双面金属涂覆的PET膜，由美国康涅狄格州戴维尔的ROL-VAC,LP制造。在所测试的实施方式中，第一弹性体泡沫层202与双面金属涂覆的PET膜的厚度比为约26：1。通过比较对于三个下落高度中的每一个的三个构造201.2、201.3、201.4中的每一个的输出电压信号下落高度，可以看出，对于三个构造201.2、201.3、201.4中的每一个，相应的第一、第二和第三压电电压与相应的第一、第二和第三下落高度，因此相关联的第一、第二和第三冲击力具有统计上显著的线性关系。这种传感器装置的优点在于提供了一种混合传感器，其以组合的方式具有经由电容传感器的线性力感测和经由压电传感器的线性冲击感测两者。
现在参考图6和图7，图6和图7以透视图描绘了分别具有两层和三层的多个叠层构造601、701的代表性实施方式。多个叠层构造601、701可以通过以上文所述方式叠层的叠层构造100的重复叠层或者叠层构造200的重复叠层来形成。
在图6中，双层布置在采用叠层构造100的情况下代表图2中描绘的叠层构造100.1和100.2，或者在采用叠层构造200的情况下代表图4中描绘的叠层构造200.1和200.2。
在图7中，三层布置在采用叠层构造100的情况下表示图2中描绘的叠层构造100.1、100.2和100.3，或者在采用叠层构造200的情况下代表图4中描绘的叠层构造200.1、200.2和200.3。
在图6所示的双层布置中，部分602(分别表示为602.1和602.2)表示图1中描绘的弹性体层102或图3中描绘的弹性体层202，并且部分604(分别表示为604.1和604.2)表示图1中的剩余多个层104、106，或图3中剩余的多个层204、206，这取决于采用叠层构造100还是叠层构造200。在采用叠层构造100的情况下，电信号线610和612被电连接到电导体层106.1和106.2中的相应一者(如图2所示)，并且在采用叠层构造200的情况下，电信号线610并联电连接到电导体层204.1和207.1(如图4所示)，电信号线612被并联电连接到电导体层204.2和207.2(如图4所示)。
类似地，图7中描绘的三层布置，部分702(分别表示为702.1、702.2和702.3)表示图1中描绘的弹性体层102或图3中描绘的弹性体层202，以及部分704(分别表示为704.1、704.2和704.3)表示图1中的剩余多个层104、106或图3中剩余的多个层204、206中的任一者，这取决于采用叠层构造100还是叠层构造200。在采用叠层构造100的情况下，电信号线710被电连接到电导体层106.1(如图2所示)，并且电信号线712被并联电连接到电导体层106.2和106.3(如图2所示)。在采用叠层构造200的情况下，电信号线710被并联电连接到电导体层204.1和207.1(如图4中所示)，并且电信号线712被并联电连接到电导体层204.2、207.2、204.3和207.3(如图4所示)。
在图6和图7所示的实施方式中，多个叠层构造601、701被描绘为圆柱形，具有相对于z轴的圆形横截面“A”，以及每个第一弹性体层602或702(或在图1至图4中描绘的实施方式中的102、202)具有高度“d”。然而，本发明的范围不限于此并且包括适用于本文中公开的目的的任何三维形状和尺寸。
对于图1中描绘的叠层构造100或图3中描绘的叠层构造200并且如图6或7中所描绘的那样布置和构造的任一实施方式，电容传感器通过由C＝ε*A/d给出的电容C的变化设置，其中C是相应的多个叠层构造601、701的以法拉为单位的电容，ε是相应的第一弹性体层602、702的介电常数，A是相应的第一弹性体层602、702的横截面积(为了讨论的目的，假设该横截面区域A限定了与相应的相邻电导体层的重叠区域)，并且d是相应的第一弹性体层602、702的高度(为了讨论的目的，假设该高度h限定了相应的相邻电导体层之间的距离)。无论多个叠层构造601、701在xy平面中经受应变还是沿z轴变形，将发生可由相应电信号线610、612或710、712感测的可测量的电容变化。如上文中所讨论的，所得到的装置(即，多个叠层构造601、701)提供混合传感器，其以组合的方式具有经由电容传感器的线性力感测和经由压电传感器的线性冲击感测两者，其中，经由相应的信号线601、612或710、712感测用于电容传感器和压电传感器的感测信号。
虽然本文中已经描述和说明了本发明的实施方式，其具有利用叠层构造100的相同的单独的叠层构造的多个叠层构造101，或者具有如图2,4,6和7所示成形和排列的利用叠层构造200的相同的单独叠层构造的多个叠层构造201多个叠层构造201，可以理解的是，本发明的范围不限于此，并且还包括将参考图8所示进行描述的利用叠层构造100(即，例如单金属层PET)和叠层构造200(即例如，双金属层PET)两者的多个叠层构造的布置。
图8描绘了多个叠层构造801，类似于图2、图4、图6和图7中所示的那些，但具有在底部的第一叠层构造100.1(图1中的叠层构造100)，直接且紧密地设置在第一叠层构造100.1的顶部上的第二叠层构造200.1(图3中的叠层构造200)，直接且紧密地设置在第二叠层200.1的顶部上的第三叠层构造100.2(图1中的叠层构造100)，以及直接且紧密地设置在第三叠层构造100.2的顶部上的第四叠层构造200.2(图3中的叠层构造200)。以任何排列的顺序堆叠叠层构造100和200的任何和所有组合在本文中是预期的，并且被认为是在本文公开的本发明的范围内。
考虑到前述内容，应当理解，可以通过各种方法制造根据任何前述结构的传感器装置。现在将描述一些这样的方法。
在一个实施方式中，制造如本文所述的传感器装置的方法包括：在包括弹性体B层的金属涂覆基底顶上覆上弹性体泡沫A层以形成叠层构造，金属涂覆基底的金属涂覆部分设置在弹性体泡沫A层和弹性体B层之间，弹性体泡沫A层在摩擦电序列上具有第一等级，弹性体B层在摩擦电序列上具有第二等级；在叠层构造顶上覆上第二个金属涂覆基底，并在第二个金属涂覆基底的金属涂覆部分顶上覆上第二个弹性体泡沫A层以形成多个叠层构造；以及将多个叠层构造固化。
在该方法的一个实施方式中，所覆上的弹性体泡沫A层是未固化的聚氨酯泡沫，并且在一个实施方式中是未填充的未固化的聚氨酯泡沫，上述聚氨酯泡沫的每一种在覆上后后续固化。
在该方法的一个实施方式中，弹性体B层是PET膜。
在该方法的一个实施方式中，金属涂覆的基底是单面金属涂覆的基底，例如单面金属涂覆的PET薄膜。
在该方法的一个实施方式中，金属涂覆基底是双面金属涂覆的基底，在弹性体B层的一侧具有第一金属涂覆部分，在弹性体B层的相对侧具有第二金属涂覆部分，第一金属涂覆部分是设置在弹性体泡沫A层和弹性体B层之间的金属涂覆部分；覆上第二个金属涂覆基底包括在叠层构造顶上覆上第二个双面金属涂覆基底；以及覆上第二个弹性体泡沫A层包括在第二个双面金属涂覆基底的第一金属涂覆部分顶上覆上第二个弹性体泡沫A层。
在该方法的一个实施方式中，金属涂覆基底是双面金属涂覆基底，例如双面金属涂覆的PET薄膜。
在该方法的一个实施方式中，覆上弹性体泡沫A层包括辊涂工艺，例如但不限于刮刀涂覆工艺、辊上涂覆工艺、凹版印刷工艺、涂布工艺、逆辊涂布工艺、计量棒涂布工艺、缝模涂布工艺、浸渍涂布工艺、帘式涂布工艺、气刀涂布工艺或适用于本文公开的目的的任何其它辊涂方法。
在另一实施方式中，制造如本文所述的传感器装置的第二种方法包括：在包括弹性体B层的金属涂覆基底顶上覆上弹性体泡沫A层以形成叠层构造，金属涂覆基底的金属涂覆部分设置在弹性体泡沫A层和弹性体B层之间，弹性体泡沫A层在摩擦电序列上具有第一等级，弹性体B层在摩擦电序列上具有第二等级；将叠层构造固化以形成固化叠层构造并提供第一个固化叠层构造；将第二个固化叠层构造附接在第一个固化叠层构造上，第一和第二固化叠层构造具有顺序相同的层。
在第二种方法的实施方式中，所覆上的弹性体泡沫A层是未固化的聚氨酯泡沫，并且在一个实施方式中是未填充的未固化的聚氨酯泡沫。
在第二种方法的实施方式中，弹性体B层是PET膜。
在第二种方法的实施方式中，金属涂覆的基底是单面金属涂覆基底，例如单面金属涂覆PET薄膜。
在第二种方法的实施方式中，金属涂覆基底是双面金属涂覆基底，在弹性体B层的一侧具有第一金属涂覆部分并且在弹性体B层的相对侧具有第二金属涂覆的部分，第一金属涂覆部分是设置在弹性体泡沫A层和弹性体B层之间的金属涂覆部分。
在第二种方法的一个实施方式中，附接包括化学接合、机械接合或振动接合中的一种，或前述类型接合的组合。
对于本文公开的任何实施方式，适用于这里公开的目的的示例未填充聚氨酯泡沫是PORON XRD*，可从美国康涅狄格州罗杰斯公司(Rogers Corporation，Connecticut，U.S.A.)获得(其中*表示Rogers Corporation拥有的商标)。
对于这里公开的任何实施方式，适用于这里公开的目的的PET薄膜，单面金属涂覆或双面金属涂覆包括市售PET薄膜。
尽管这里已经参考第一弹性体层102、202和第二弹性体层104、208描述了本发明，其中用于这种层的示例材料是不同的弹性体，或者一个是泡沫而另一个不是泡沫，但是可以设想，两个弹性体层可以由相同的材料制成，只要其中层中的一个用于提供冲击/压力感测的装置，而层中的另一个用于提供力感测的装置。
尽管已经参考示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，意图是本发明不限于作为实施本发明的最佳或唯一模式公开的特定实施方式，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施方式。此外，在附图和描述中，已经公开了示例性实施方式，并且尽管可能已经采用了特定的术语和/或尺寸，但是除非另有说明，否则它们仅用于通用的，示例性的和/或描述性的意义而不是用于目的。因此，权利要求的范围不受此限制。此外，术语第一，第二等的使用不表示任何顺序或重要性，而是术语第一，第二等用于将一个元件与另一个元件区分开。此外，术语一(a)、(an)等的使用不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。另外，如本文所用的术语“包含”不排除可能包含一个或多个附加特征。

Claims (22)

1.一种传感器装置，包括：
第一个多层，所述多层包括顶层、底层和至少一个中间层，所述至少一个中间层包括电导体层，所述顶层、所述底层和所述至少一个中间层中的每个被设置成与相应的相邻层直接接触；
第二个所述多层，被设置成与所述第一个多层直接接触，使得所述第二个多层的底层被设置成与所述第一个多层的顶层直接接触；
所述第一个多层和所述第二个多层在没有外部电流产生装置的情况下且响应于被变形而产生压电电压；以及
所述第一个多层和所述第二个多层响应于被变形而产生电容变化。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中：
所述多层的顶层是在摩擦电序列上具有第一等级的第一弹性体泡沫层；以及
所述多层的底层是在摩擦电序列上具有第二等级的第二弹性体层。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的传感器装置，其中：
所述多层的顶层是在摩擦电序列上具有第一等级的第一弹性体泡沫层；
所述至少一个中间层的电导体层是被设置成与所述顶层直接接触的第一电导体层；
所述至少一个中间层还包括在摩擦电序列上具有第二等级的第二弹性体层，所述第二弹性体层被设置成在与所述顶层的一侧相对的一侧与所述第一电导体层直接接触；以及
所述底层是第二电导体层，被设置成在与所述第一电导体层的一侧相对的一侧与所述第二弹性体层直接接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器装置，其中：
所述第一个多层和所述第二个多层响应于被第一冲击力变形而产生第一压电电压，响应于被第二冲击力变形而产生第二压电电压，以及响应于被第三冲击力变形而产生第三压电电压；
所述第一压电电压、所述第二压电电压和所述第三压电电压与相应的所述第一冲击力、所述第二冲击力和所述第三冲击力具有线性关系。
5.根据权利要求2和3中任一项所述的传感器装置，其中：
所述第一弹性体泡沫层是未填充的聚氨酯。
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其中：
所述未填充的聚氨酯是密度等于或大于9磅/立方英尺且等于或小于25磅/立方英尺的聚氨酯泡沫。
7.根据权利要求2和3中任一项所述的传感器装置，其中：
所述第二弹性体层是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器装置，其中：
所述电导体层材料包括镍、铝或银中的至少一种。
9.根据权利要求3至4中任一项所述的传感器装置，其中：
所述第一电导体层材料和所述第二电导体层材料包括镍、铝或银中的至少一种。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的传感器装置，还包括：
被设置成彼此直接接触以形成顺序重复的叠层构造的第三个或更多个所述多层；
所述叠层构造响应于被第一冲击力变形而产生第一压电电压，响应于被第二冲击力变形而产生第二压电电压，以及响应于被第三冲击力变形而产生第三压电电压；
所述第一压电电压、所述第二压电电压和所述第三压电电压与相应的所述第一冲击力、所述第二冲击力和所述第三冲击力具有线性关系。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的传感器装置，其中：
响应于所述多层被变形而产生的所述压电电压是由所述多层表现出的摩擦电效应。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的传感器装置，其中所述多层具有等于或小于1.1GPa(千兆帕斯卡)的弯曲模量。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的传感器装置，其中所述多层具有等于或大于2mm且等于或小于40mm的总厚度。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的传感器装置，其中：
所述第一个多层和所述第二个多层具有顺序相同的层。
15.一种制造根据权利要求1至14中任一项所述的传感器装置的方法，包括：
在包括弹性体B层的金属涂覆基底顶上覆上弹性体泡沫A层以形成叠层构造，所述金属涂覆基底的金属涂覆部分设置在所述弹性体泡沫A层和所述弹性体B层之间，所述弹性体泡沫A层在摩擦电序列上具有第一等级，所述弹性体B层在摩擦电序列上具有第二等级；
在所述叠层构造顶上覆上第二个所述金属涂覆基底，并在第二个所述金属涂覆基底的金属涂覆部分顶上覆上第二个所述弹性体泡沫A层以形成多个所述叠层构造；以及
将所述多个所述叠层构造固化。
16.根据权利要求15所述的方法，其中：
所述金属涂覆基底是双面金属涂覆基底，其在所述弹性体B层的一侧具有第一金属涂覆部分并且在所述弹性体B层的相对侧具有第二金属涂覆部分，所述第一金属涂覆部分是设置在所述弹性体泡沫A层和所述弹性体B层之间的所述金属涂覆部分；
覆上第二个所述金属涂覆基底包括在所述叠层构造顶上覆上第二个所述双面金属涂覆基底；以及
覆上第二个所述弹性体泡沫A层包括在第二双面金属涂覆基底的第一金属涂覆部分顶上覆上第二个所述弹性体泡沫A层。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的方法，其中，所覆上的弹性体泡沫A层是未固化的聚氨酯泡沫。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，所述弹性体B层是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，覆上弹性体泡沫A层包括辊涂工艺。
20.一种制造根据权利要求1至14中任一项所述的传感器装置的方法，包括：
在包括弹性体B层的金属涂覆基底顶上覆上弹性体泡沫A层以形成叠层构造，所述金属涂覆基底的金属涂覆部分设置在所述弹性体泡沫A层和所述弹性体B层之间，所述弹性体泡沫A层在摩擦电序列上具有第一等级，所述弹性体B层在摩擦电序列上具有第二等级；
将所述叠层构造固化以形成固化叠层构造并提供第一个所述固化叠层构造；以及
将第二个所述固化叠层构造附接在所述第一固化叠层构造顶上，所述第一和第二固化叠层构造具有顺序相同的层。
21.根据权利要求20所述的方法，其中：
所述金属涂覆基底是双面金属涂覆基底，其在所述弹性体B层的一侧具有第一金属涂覆部分并且在所述弹性体B层的相对侧具有第二金属涂覆部分，所述第一金属涂覆部分是设置在所述弹性体泡沫A层和所述弹性体B层之间的金属涂覆部分。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的方法，其中：
所述附接包括化学接合、机械接合或振动接合。
CN201880015066.4A 2017-03-01 2018-02-27 叠层传感器装置及其制造方法 Active CN110418947B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762465239P 2017-03-01 2017-03-01
US62/465,239 2017-03-01
US15/903,204 2018-02-23
US15/903,204 US11737366B2 (en) 2017-03-01 2018-02-23 Layered sensor apparatus and method of making same
PCT/US2018/019842 WO2018160524A1 (en) 2017-03-01 2018-02-27 Layered sensor apparatus and method of making same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110418947A true CN110418947A (zh) 2019-11-05
CN110418947B CN110418947B (zh) 2023-04-04

Family

ID=63355824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880015066.4A Active CN110418947B (zh) 2017-03-01 2018-02-27 叠层传感器装置及其制造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11737366B2 (zh)
JP (1) JP7058278B2 (zh)
KR (1) KR102590814B1 (zh)
CN (1) CN110418947B (zh)
DE (1) DE112018001090T5 (zh)
GB (1) GB2573949B (zh)
TW (1) TWI779013B (zh)
WO (1) WO2018160524A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111006799A (zh) * 2019-11-25 2020-04-14 清华大学 柔性传感器件及其制造方法以及柔性监测装置
CN112082674A (zh) * 2020-09-25 2020-12-15 长安大学 一种基于正挠曲电效应的土压力测量盒

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI677670B (zh) * 2014-07-14 2019-11-21 美商羅傑斯公司 發泡材壓力感測器
US11737366B2 (en) * 2017-03-01 2023-08-22 Rogers Corporation Layered sensor apparatus and method of making same
AT521772B1 (de) * 2018-10-29 2020-05-15 Joanneum Res Forschungsgmbh Sensorvorrichtung
CN111024293A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 福建工程学院 一种三维力传感器及其工作方法

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502803A1 (de) * 1985-01-29 1986-07-31 Wolfgang Dipl.-Ing. 4100 Duisburg Horrighs Regeleinrichtung zur erzielung stationaerer pressdruecke beim verdichten und foerdern von dispersen feststoffen mit hilfe von kolben-strangpressen, -brikettiermaschinen, -feststoffpumpen und -pressschleusen
CN1148166A (zh) * 1995-07-28 1997-04-23 日本代纳马特株式会社 压力传感器
CN101421692A (zh) * 2006-02-10 2009-04-29 美利肯公司 挠性电容传感器
CN101458133A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 雅马哈株式会社 压力传感器和数据输入设备
US20120055257A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Micropen Technologies Corporation Pressure sensing or force generating device
CN102686652A (zh) * 2009-12-29 2012-09-19 罗杰斯公司 导电聚合物泡沫、其制造方法及其用途
US20130049531A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Georgia Tech Research Corporation Triboelectric Generator
CN103016007A (zh) * 2012-12-05 2013-04-03 山东科技大学 电控式单回路堵水覆岩裂隙探测方法
CN103684035A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 纳米新能源（唐山）有限责任公司 多层高功率纳米摩擦发电机
CN203535741U (zh) * 2013-09-11 2014-04-09 纳米新能源（唐山）有限责任公司 智能地垫
CN103868631A (zh) * 2012-12-10 2014-06-18 黑龙江彩格工业设计有限公司 新型弹性压力传感器及其使用方法
CN104423740A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 天津富纳源创科技有限公司 基于电容式触控装置的感测方法
CN204576454U (zh) * 2014-01-13 2015-08-19 苹果公司 具有柔性层的温度补偿透明力传感器
WO2016010894A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Rogers Corporation Foam pressure sensor
CN205139869U (zh) * 2015-04-13 2016-04-06 希迪普公司 压力检测模块及包括该压力检测模块的智能手机
CN105765750A (zh) * 2013-11-21 2016-07-13 3M创新有限公司 多层压电聚合物膜装置和方法
CN105806517A (zh) * 2016-05-04 2016-07-27 深圳诺康医疗设备股份有限公司 压力传感器
CN106155407A (zh) * 2015-05-11 2016-11-23 高深公司 压力传感装置、压力检测器及包括这些的装置
CN106255942A (zh) * 2014-05-06 2016-12-21 高通股份有限公司 用于优化触觉反馈的系统和方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832762A (en) 1972-05-22 1974-09-03 Texas Instruments Inc Method of producing a matched parameter acceleration cancelling hydrophone
JPS612028Y2 (zh) 1980-05-24 1986-01-23
US4786837A (en) 1987-05-05 1988-11-22 Hoechst Celanese Corporation Composite conformable sheet electrodes
JPH02197183A (ja) 1988-03-29 1990-08-03 Pennwalt Corp 積層圧電構造及びその形成方法
US4954811A (en) * 1988-11-29 1990-09-04 Pennwalt Corporation Penetration sensor
US5844349A (en) 1997-02-11 1998-12-01 Tetrad Corporation Composite autoclavable ultrasonic transducers and methods of making
US6495069B1 (en) 1998-01-30 2002-12-17 Peratech Limited Of A Company Of Great Britain And Northern Ireland Polymer composition
EP0940652B1 (en) 1998-03-05 2004-12-22 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Surface shape recognition sensor and method of fabricating the same
US6646540B1 (en) 1999-06-22 2003-11-11 Peratech Limited Conductive structures
US20050167188A1 (en) 2001-02-15 2005-08-04 Integral Technologies, Inc. Low cost acoustical structures manufactured from conductive loaded resin-based materials
GB0113905D0 (en) 2001-06-07 2001-08-01 Peratech Ltd Analytical device
US7357035B2 (en) 2003-06-06 2008-04-15 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Sensor chip and apparatus for tactile and/or flow sensing
KR100723357B1 (ko) 2004-10-28 2007-05-30 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 압전 소자와 그 제조 방법
US7301351B2 (en) 2006-02-10 2007-11-27 Milliken & Company Printed capacitive sensor
WO2007135878A1 (en) 2006-05-18 2007-11-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microstructure, micromachine, and manufacturing method of microstructure and micromachine
US8478378B2 (en) 2007-09-04 2013-07-02 The Regents Of The University Of California Devices, systems and methods to detect endothelialization of implantable medical devices
EP2580647A1 (en) 2010-06-11 2013-04-17 3M Innovative Properties Company Positional touch sensor with force measurement
CN103492832B (zh) * 2011-04-08 2018-05-01 株式会社村田制作所 位移传感器、位移检测装置以及操作设备
US8966997B2 (en) 2011-10-12 2015-03-03 Stryker Corporation Pressure sensing mat
US9252685B2 (en) * 2011-10-20 2016-02-02 Canon Kabushiki Kaisha Dust removing device and imaging device
JP5509370B1 (ja) * 2012-05-28 2014-06-04 日東電工株式会社 樹脂発泡体、発泡部材、発泡部材積層体及び電気又は電子機器類
US8904876B2 (en) 2012-09-29 2014-12-09 Stryker Corporation Flexible piezocapacitive and piezoresistive force and pressure sensors
US9261418B2 (en) * 2013-03-12 2016-02-16 Interlink Electronics, Inc. Systems and methods for common mode signal cancellation in press detectors
EP2973766B1 (en) 2013-03-15 2019-11-27 Nano Composite Products, Inc. Composite material used as a strain gauge
CN103197821B (zh) 2013-04-03 2016-06-15 清华大学 可感知触控力度和精准定位的电容-压电复合式触摸屏
CN103531706B (zh) * 2013-10-22 2016-05-25 深圳市豪恩声学股份有限公司 压电驻极体材料及其制备方法
JP6217320B2 (ja) * 2013-10-31 2017-10-25 セイコーエプソン株式会社 センサー素子、力検出装置、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置および部品加工装置
WO2015098725A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 株式会社村田製作所 圧電センサ、タッチパネル
WO2015122996A1 (en) 2014-01-17 2015-08-20 Mcalister Technologies, Llc Adaptively controlled piezoelectric actuator
EP3197291A1 (en) 2014-07-04 2017-08-02 West Systems S.r.l Method and composition to reduce the formation of acrylamide in fresh or pre-fried foods to be subjected to heat treatment
US10425018B2 (en) * 2015-05-19 2019-09-24 Georgia Tech Research Corporation Triboelectric nanogenerator for harvesting broadband kinetic impact energy
US11737366B2 (en) * 2017-03-01 2023-08-22 Rogers Corporation Layered sensor apparatus and method of making same

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502803A1 (de) * 1985-01-29 1986-07-31 Wolfgang Dipl.-Ing. 4100 Duisburg Horrighs Regeleinrichtung zur erzielung stationaerer pressdruecke beim verdichten und foerdern von dispersen feststoffen mit hilfe von kolben-strangpressen, -brikettiermaschinen, -feststoffpumpen und -pressschleusen
CN1148166A (zh) * 1995-07-28 1997-04-23 日本代纳马特株式会社 压力传感器
CN101421692A (zh) * 2006-02-10 2009-04-29 美利肯公司 挠性电容传感器
CN101458133A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 雅马哈株式会社 压力传感器和数据输入设备
CN102686652A (zh) * 2009-12-29 2012-09-19 罗杰斯公司 导电聚合物泡沫、其制造方法及其用途
US20120055257A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Micropen Technologies Corporation Pressure sensing or force generating device
US20130049531A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Georgia Tech Research Corporation Triboelectric Generator
CN103684035A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 纳米新能源（唐山）有限责任公司 多层高功率纳米摩擦发电机
CN103016007A (zh) * 2012-12-05 2013-04-03 山东科技大学 电控式单回路堵水覆岩裂隙探测方法
CN103868631A (zh) * 2012-12-10 2014-06-18 黑龙江彩格工业设计有限公司 新型弹性压力传感器及其使用方法
CN104423740A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 天津富纳源创科技有限公司 基于电容式触控装置的感测方法
CN203535741U (zh) * 2013-09-11 2014-04-09 纳米新能源（唐山）有限责任公司 智能地垫
CN105765750A (zh) * 2013-11-21 2016-07-13 3M创新有限公司 多层压电聚合物膜装置和方法
CN204576454U (zh) * 2014-01-13 2015-08-19 苹果公司 具有柔性层的温度补偿透明力传感器
CN106255942A (zh) * 2014-05-06 2016-12-21 高通股份有限公司 用于优化触觉反馈的系统和方法
WO2016010894A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Rogers Corporation Foam pressure sensor
CN205139869U (zh) * 2015-04-13 2016-04-06 希迪普公司 压力检测模块及包括该压力检测模块的智能手机
CN106155407A (zh) * 2015-05-11 2016-11-23 高深公司 压力传感装置、压力检测器及包括这些的装置
CN105806517A (zh) * 2016-05-04 2016-07-27 深圳诺康医疗设备股份有限公司 压力传感器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄涛: "聚偏氟乙烯静电纺纳米发电机的制备、性能及应用研究", 《中国优秀博士学位论文全文数据库工程科技I辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111006799A (zh) * 2019-11-25 2020-04-14 清华大学 柔性传感器件及其制造方法以及柔性监测装置
CN112082674A (zh) * 2020-09-25 2020-12-15 长安大学 一种基于正挠曲电效应的土压力测量盒

Also Published As

Publication number Publication date
KR102590814B1 (ko) 2023-10-20
US11737366B2 (en) 2023-08-22
JP7058278B2 (ja) 2022-04-21
KR20190122247A (ko) 2019-10-29
GB201911974D0 (en) 2019-10-02
TWI779013B (zh) 2022-10-01
CN110418947B (zh) 2023-04-04
GB2573949B (en) 2022-03-16
JP2020510830A (ja) 2020-04-09
DE112018001090T5 (de) 2019-11-28
US20180254405A1 (en) 2018-09-06
TW201841111A (zh) 2018-11-16
WO2018160524A1 (en) 2018-09-07
GB2573949A (en) 2019-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110418947A (zh) 叠层传感器装置及其制造方法
CN110892362B (zh) 有源元件结构
EP2909868B1 (en) Method of metallizing dielectric film
Jordi et al. Scaling of planar dielectric elastomer actuators in an agonist-antagonist configuration
US10635219B2 (en) Tactile sensor
KR20190033259A (ko) 전도성 필름과 전도성 다공체 폼시트를 이용한 다층구조 압력센서
US11417825B2 (en) Piezoelectric laminate element, and load sensor and power supply using same
Liang et al. Modeling and analysis of a flexible capacitive tactile sensor array for normal force measurement
CN103970352B (zh) 一种纸基柔性触控传感器及其制造方法
US20120051564A1 (en) Flat speaker structure and manufacturing method thereof
US20140084747A1 (en) Electromechanical converter having a two-layer base element, and process for the production of such an electromechanical converter
US11088316B2 (en) Helical dielectric elastomer actuator
WO2013192143A1 (en) Stretch frame for stretching process
CN105978394A (zh) 柔性自发电式加速度传感器
CN110987031B (zh) 一种柔性触觉传感器
CN109949699A (zh) 带线性致动器的适形显示器
Jones et al. Dielectric elastomers and compliant metal electrode technology
JP2009080090A (ja) 圧電センサ
JP2007259663A (ja) 積層型静電アクチュエータ
US7719164B2 (en) Patterned dielectric elastomer actuator and method of fabricating the same
Takeshita et al. Mechanical characteristics of laminated film vibrator using an ultra-thin MEMS actuator
JP2019174373A (ja) 電気素子及び電子機器
KR20110094052A (ko) 페로일렉트릿 다층 복합체 및 평행한 관형 채널을 가지는 페로일렉트릿 다층 복합체의 제조 방법
CN109444545B (zh) 一种基于摩擦纳米发电机的电阻测定仪及其方法
KR20160081761A (ko) 다층 가변 소자 및 이를 포함하는 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant