CN113081815A - 一种基于阵列式pvdf触觉传感器的指套及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套及制备方法，其方法包括：首先，在透明膜中央位置抹导电银胶，放入一导线并引出，再放置PVDF膜并进行按压，直至导电银胶凝固；其次，在PVDF膜的另一面涂抹导电银胶，放入另一导线并引出，然后放置另一透明膜进行按压，直至导电银胶凝固，形成一个单体PVDF触觉传感器；接着，对各单体PVDF触觉传感器进行压电测试之后，通过PTFE膜制作成阵列式PVDF触觉传感器，并进一步制作成指套型。本发明的指套是一个PTFE‑PVDF‑PTFE的面包结构，该指套保证了医生的针刺手感不会受到太大影响。同时，压电性能良好的“中间层”保证了医生针刺手法的压电信号采集。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套及制备方法。
背景技术
针灸作为一种传统的中医诊疗方法，其中，针对针刺手法的教学和规范化，一直依靠经验“口口相传”，难以传承和推广，是制约针刺手法科学化的一大瓶颈。研究表明，临床上针刺手法的刺激量对治疗效果有直接影响，例如：不同的手法刺激量(例如：针刺的方向、针刺深度、针刺补泄)是否能够产生效应、产生何种效应以及效应的大小如何，这些问题都难以界定，因此针刺手法的量化就显得尤为重要。
目前国内的针刺手法量化的主要困难有：一、针灸手法的数字化模型构建困难；二、在临床研究和课堂教学中，传统的腧穴定位和针刺手法依赖于专家经验，并且在传授过程中，仍以文字/口头表达为主,缺乏定量的方法来描述针刺手法的运针过程，限制了针灸的传承；三、缺乏一种对专家针刺过程中的手指触觉检测设备以实现对针刺穴位效应的检测和量化。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套及制备方法，其解决了技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其包括：
S1、在透明膜中央位置均匀涂抹导电银胶，在导电银胶中放入一导线并引出，再在导电银胶上放置PVDF膜并进行按压，直至导电银胶凝固；
S2、在PVDF膜的另一面的中央位置均匀涂抹导电银胶，在再次涂抹的导电银胶中放入另一导线并引出，然后取另一透明膜放置在再次涂抹的导电银胶上并进行按压，直至导电银胶凝固，形成一个单体PVDF触觉传感器；
S3、制成多个单体PVDF触觉传感器之后，对各单体PVDF触觉传感器进行压电测试；
S4、将多个符合测试标准的单体PVDF触觉传感器固定在两张PTFE膜之间，得到阵列式PVDF触觉传感器；
S5、将PVDF触觉传感器制作成指套型。
可选地，在步骤S1之前，还包括：
F11、对PVDF成品进行裁剪，得到PVDF膜；
F12、用酒精对PVDF膜边缘进行非金属化处理。
可选地，
PVDF膜的长度为13～16mm，宽度为9～11mm；
透明膜的长度为14～15mm，宽度为10～12mm。
可选地，步骤S4中，PTFE膜的制作过程包括：
S41、取一定量的聚四氟乙烯分散液置于烧杯中，在恒温烘箱中持续加热，使其溶剂挥发，分散液分层，取下层粘稠液体置于另一烧杯；
S42、将粘稠液体放置于搅拌器中搅拌，直至粘稠液体形成团聚物；
S43、将团聚物置于玛瑙研钵中，用研杵左右均匀地揉搓多次，揉搓时长为15～25min；
S44、将揉搓过后的团聚物置于玻璃板上，在手动压力机上按压，直至团聚物成为厚度为0.2～0.3mm的片状物，再将片状物在辊压机上来回辊压多次，得到PTFE成品；
S45、将PTFE成品裁剪得到PTFE膜。
可选地，聚四氟乙烯分散液的质量分数为55～65％。
可选地，恒温烘箱温度控制在75～85℃，加热时间为23～24h。
可选地，搅拌器为智能磁力搅拌器，转速为450～500r/min，搅拌时间为3.5～4.5h。
可选地，PTFE膜长度为45～55mm，宽度为35～45mm。
可选地，步骤S5包括：
S51、将多个单体PVDF触觉传感器置于PTFE膜上，导线向外，各单体PVDF触觉传感器间隔5mm；
S52、将另一张相同的PTFE膜铺设在多个单体PVDF触觉传感器之上，形成PTFE-PVDF-PTFE三明治结构；
S53、A1B1、A2B2分别为距离PTFE膜上下两条长边10mm的第一重合线与第二重合线，将第一重合线与第二重合线重合，形成一个中心为圆形的基于阵列式PVDF触觉传感器的指套。
第二方面，本发明实施例提供一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套，其包括第一PTFE膜、第二PTFE膜以及设置于第一PTFE膜与第二PTFE膜之间的多个单体PVDF触觉传感器；
单体PVDF触觉传感器用于采集针刺动作中的压电信号；
第一PTFE膜与第二PTFE膜均用于保护单体PVDF触觉传感器。
单体PVDF触觉传感器包括第一透明膜、第二透明膜、PVDF膜、正极引线以及负极引线；PVDF膜设置于第一透明膜与第二透明膜之间，并通过正反两面涂抹的导电银胶引出正极引线以及负极引线。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明所提出的阵列式PVDF触觉传感器指套是一个PTFE-PVDF-PTFE的面包结构，PTFE膜组装形成复合结构的“面包层”。该“面包层”表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、运行阻力低；使用寿命长，可重复使用，有利于形成单体PVDF单体的保护层，又具有柔韧性好的特性，从而保证了医生的针刺手感不会受到太大影响。同时，压电性能良好的“中间层”保证了医生针刺手法的压电信号采集。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的流程示意图；
图2-1为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的在透明膜中央位置均匀涂抹导电银胶的示意图；
图2-2为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的在透明膜中央位置均匀涂抹导电银胶的俯视图；
图3-1为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的在导电银胶中放入导线并放入PVDF膜进行按压的示意图；
图3-2为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的在导电银胶中放入导线并放入PVDF膜进行按压的俯视图；
图4为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的将透明薄膜放在导电银胶上进行按压粘合的示意图；
图5为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的单体PVDF触觉传感器压电性能测试流程图；
图6为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的单体PVDF触觉传感器压电曲线示意图；
图7为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的PTFE膜的制作过程示意图；
图8为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的指套制作过程的流程示意图；
图9为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的多个单体PVDF触觉传感器放置于PTFE膜的示意图；
图10为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的多个单体PVDF触觉传感器放置于PTFE膜的俯视图；
图11为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的基于阵列式PVDF触觉传感器的主视图；
图12为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的基于阵列式PVDF触觉传感器的指套的示意图。
【附图标记说明】
1：导电银胶；2：一透明膜；3：PVDF膜；4：一导线；5：另一导线；6：另一透明膜。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明实施例提出一种基于阵列式PVDF(Polyvinylidene fluoride，聚偏二氟乙烯膜)触觉传感器的指套制备方法，图1为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的流程示意图，如图1所示，其包括：首先，在透明膜中央位置均匀涂抹导电银胶，在导电银胶中放入一导线并引出，再在导电银胶上放入PVDF膜并进行按压，直至导电银胶凝固；其次，在PVDF膜的另一面的中央位置均匀涂抹导电银胶，在再次涂抹的导电银胶中放入另一导线并引出，然后取另一透明膜放在再次涂抹的导电银胶上并进行按压，直至导电银胶凝固，形成一个单体PVDF触觉传感器；接着，制成多个单体PVDF触觉传感器之后，对各单体PVDF触觉传感器进行压电测试；再者，将多个符合测试标准的单体PVDF触觉传感器固定在两张PTFE膜之间，得到阵列式PVDF触觉传感器；最后，将PVDF触觉传感器制作成指套型。
基于阵列式PVDF触觉传感器的优势主要在于可以在同一时刻采集到不同位置的信号，从而提取出同一时刻不同位置的时域特征。采用阵列式PVDF触觉传感器的设计是基于如下考虑：
首先，在排布数量上，因为在针刺过程中，手指间的相对滑动范围有限，相对较小，同时PVDF膜的压电效应需要具有一定的面积，如果面积过小，测量针刺过程中的压电效应灵敏度会很低，综合这两点考虑，采取了多个单体PVDF触觉传感器阵列式排布；其次，在排布方式上，结合针刺动作特点，尤其是捻转动作，手指具有前后的相对位移，阵列式的排布采取这样的方式，可以获取针刺过程中，不同位置的力学信息，即空间上的信息，提取出更多的特征，为后续的针对阵列式PVDF触觉传感器采集的数据而进行的分类增加有效的时域特征以及提高准确率。
本发明所提出的阵列式PVDF触觉传感器指套是一个PTFE-PVDF-PTFE的面包结构，PTFE膜组装形成复合结构的“面包层”。该“面包层”表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、运行阻力低；使用寿命长，可重复使用，有利于形成单体PVDF单体的保护层，又具有柔韧性好的特性，从而保证了医生的针刺手感不会受到太大影响。同时，压电性能良好的“中间层”保证了医生针刺手法的压电信号采集。
为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
具体地，本发明提供一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其包括：
S1、如图2-1和图2-2所示，在一透明膜2中央位置均匀涂抹导电银胶1。接着，如图3-1和图3-2所示，在导电银胶1中放入一导线4并引出，作为单体PVDF触觉传感器的一电极，再在导电银胶1上放置PVDF膜3并按照图3-1的箭头方向的进行按压，直至导电银胶1凝固。其中，PVDF膜3的长度为13～16mm，宽度为9～11mm。一透明膜2的长度为14～15mm，宽度为10～12mm。
在步骤S1之前，还包括：
F11、对PVDF成品进行裁剪，得到PVDF膜。
F12、用酒精对PVDF膜边缘进行非金属化处理。
S2、如图4所示，在PVDF膜3的另一面的中央位置均匀涂抹导电银胶，在再次涂抹的导电银胶中放入另一导线5并引出，作为单体PVDF触觉传感器的另一电极。然后取另一透明膜6放置再次涂抹的导电银胶上并进行按压，直至导电银胶凝固，形成一个单体PVDF触觉传感器。
S3、制成多个单体PVDF触觉传感器之后，对各单体PVDF触觉传感器进行压电测试。图5为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的单体PVDF触觉传感器压电性能测试流程图，如图5所示，在制作完成单体PVDF触觉传感器后对其压电性能进行测试，本方案使用砝码对单体PVDF触觉传感器施加作用力，示波器采集单体PVDF触觉传感器产生的压电信号，并保存到U盘中，在电脑上处理采集到的数据形成单体PVDF压电薄膜的压电曲线图。
图6为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的单体PVDF触觉传感器压电曲线示意图，如图6所示，通过曲线可以知道，符合测试标准的单体PVDF触觉传感器产生的压电信号大小与压力大小成线性关系，因此能根据PVDF压电薄膜制作成手套，采集针刺动作中的压电结果，进而反应针刺动作的压力大小。
S4、将多个符合测试标准的单体PVDF传感器固定在两张PTFE(Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE，中文名称为聚四氟乙烯)膜之间，得到阵列式PVDF触觉传感器。
图7为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的PTFE膜的制作过程示意图，如图7所示，步骤S4中，PTFE膜的制作过程包括：
S41、取一定量的聚四氟乙烯分散液置于烧杯中，在恒温烘箱中持续加热，使其溶剂挥发，分散液分层，取下层粘稠液体于另一烧杯中备用。较佳地，聚四氟乙烯分散液的质量分数为55～65％；恒温烘箱温度控制在75～85℃，加热时间为23～24h。
S42、将粘稠液体放置于搅拌器中搅拌，直至粘稠液体形成团聚物。较佳地，搅拌器为智能磁力搅拌器，转速为450～500r/min，搅拌时间为3.5～4.5h。
S43、将团聚物置于玛瑙研钵中，用研杵左右均匀地揉搓多次，揉搓时长为15～25min，直至团聚物表面光滑且具有韧性。
S44、将揉搓过后的团聚物置于玻璃板上，在手动压力机上按压，直至团聚物成为薄片，直至团聚物成为厚度为0.2～0.3mm的片状物，再将片状物在辊压机上来回辊压多次，直至其表面光滑且没有颗粒感，得到PTFE成品。
S45、将PTFE成品裁剪得到PTFE膜。PTFE膜长度为45～55mm，宽度为35～45mm。
S5、将PVDF触觉传感器制作成指套型。为了方便医生在诊断过程中方便操作，不影响医生的针刺手法，我们将阵列式PVDF触觉传感器制作成为指套的形状，方便医生在治疗的过程中带在手上进行操作，较佳地，本发明的指套包括两个PVDF触觉传感器。
图8为本发明提供的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法的指套制作过程的流程示意图，如图8所示，步骤S5包括：
S51、如图9与图10所示，将多个单体PVDF触觉传感器放置于PTFE膜上，导线向外，两个单体PVDF薄膜间隔5mm，位于PTFE中央位置。
S52、如图11所示，将另一张相同的PTFE膜铺设在多个单体PVDF触觉传感器之上，形成PTFE-PVDF-PTFE三明治结构。
S53、如图10所示，A1B1、A2B2分别为距离PTFE膜上下两条长边10mm的第一重合线与第二重合线。将第一重合线与第二重合线重合，如图12所示，形成一个中心为圆形的基于阵列式PVDF触觉传感器的指套。
经上述操作，多个单体PVDF触觉传感器不会轻易脱落，在第二片PTFE膜放上去之后会进行滚压，然后再对折，薄膜相当于固定住了，再宽度方向上固定，除非人为在长度方向上拔出来，否则在使用过程中，指套与薄膜的相对位置是固定的。
此外，本发明还提出一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套，包括第一PTFE膜、第二PTFE膜以及设置于第一PTFE膜与第二PTFE膜之间的多个单体PVDF触觉传感器。单体PVDF触觉传感器用于采集针刺动作中的压电信号。第一PTFE膜与第二PTFE膜均用于保护单体PVDF触觉传感器。
进一步地，单体PVDF触觉传感器包括第一透明膜、第二透明膜、PVDF膜、正极引线以及负极引线；PVDF膜设置于第一透明膜与第二透明膜之间，并通过正反两面涂抹的导电银胶引出正极引线以及负极引线。
综上所述，本发明提出一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套及制备方法，本发明的具体方案如下：首先，对PVDF成品进行裁剪，得到PVDF膜，并用酒精对PVDF膜边缘进行非金属化处理；接着，准备透明塑料膜，在一片上涂抹少量导电银胶，然后在导电银胶中放入导线，作为压电传感器的一极，在将PVDF膜放在上面，进行按压，使其粘合，直至导电银胶凝固。在已经固定一面的PVDF膜上再放上导电银胶，放上导线，作为压电传感器的另一极，然后再将透明薄膜放在导电银胶之上，并进行按压，直到最后凝固，形成一个单体PVDF触觉传感器；在制作成单体PVDF触觉传感器之后，并对PVDF触觉传感器进行压电测试，之后利用PTFE将多个单体PVDF触觉传感器固定，形成阵列式PVDF触觉传感器，并进行为针刺手法过程中的数据采集提供硬件基础。
本发明构建了一种阵列式PVDF触觉传感器，可以有效的测量出针刺过程中，指尖不同位置的压电信号，将力学信号转化为电学信号进行分析，为后续的针刺手法识别与分类打下了坚实的基础。
由于本发明上述实施例所描述的系统/装置，为实施本发明上述实施例的方法所采用的系统/装置，故而基于本发明上述实施例所描述的方法，本领域所属技术人员能够了解该系统/装置的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本发明上述实施例的方法所采用的系统/装置都属于本发明所欲保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，包括：
S1、在透明膜中央位置均匀涂抹导电银胶，在导电银胶中放入一导线并引出，再在导电银胶上放置PVDF膜并进行按压，直至导电银胶凝固；
S2、在PVDF膜的另一面的中央位置均匀涂抹导电银胶，在再次涂抹的导电银胶中放入另一导线并引出，然后取另一透明膜放置在再次涂抹的导电银胶上并进行按压，直至导电银胶凝固，形成一个单体PVDF触觉传感器；
S3、制成多个单体PVDF触觉传感器之后，对各单体PVDF触觉传感器进行压电测试；
S4、将多个符合测试标准的单体PVDF触觉传感器固定在两张PTFE膜之间，得到阵列式PVDF触觉传感器；
S5、将PVDF触觉传感器制作成指套型。
2.如权利要求1所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括：
F11、对PVDF成品进行裁剪，得到PVDF膜；
F12、用酒精对PVDF膜边缘进行非金属化处理。
3.如权利要求1所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，
PVDF膜的长度为13～16mm，宽度为9～11mm；
透明膜的长度为14～15mm，宽度为10～12mm。
4.如权利要求1所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，步骤S4中，PTFE膜的制作过程包括：
S41、取一定量的聚四氟乙烯分散液置于烧杯中，在恒温烘箱中持续加热，使其溶剂挥发，分散液分层，取下层粘稠液体置于另一烧杯；
S42、将粘稠液体放置于搅拌器中搅拌，直至粘稠液体形成团聚物；
S43、将团聚物置于玛瑙研钵中，用研杵左右均匀地揉搓多次，揉搓时长为15～25min；
S44、将揉搓过后的团聚物置于玻璃板上，在手动压力机上按压，直至团聚物成为厚度为0.2～0.3mm的片状物，再将片状物在辊压机上来回辊压多次，得到PTFE成品；
S45、将PTFE成品裁剪得到PTFE膜。
5.如权利要求4所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，聚四氟乙烯分散液的质量分数为55～65％。
6.如权利要求4所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，恒温烘箱温度控制在75～85℃，加热时间为23～24h。
7.如权利要求4所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，搅拌器为智能磁力搅拌器，转速为450～500r/min，搅拌时间为3.5～4.5h。
8.如权利要求1所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，PTFE膜长度为45～55mm，宽度为35～45mm。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套制备方法，其特征在于，步骤S5包括：
S51、将多个单体PVDF触觉传感器置于PTFE膜上，导线向外，各单体PVDF触觉传感器间隔5mm；
S52、将另一张相同的PTFE膜铺设在多个单体PVDF触觉传感器之上，形成PTFE-PVDF-PTFE三明治结构；
S53、A1B1、A2B2分别为距离PTFE膜上下两条长边10mm的第一重合线与第二重合线，将第一重合线与第二重合线重合，形成一个中心为圆形的基于阵列式PVDF触觉传感器的指套。
10.一种基于阵列式PVDF触觉传感器的指套，其特征在于，包括第一PTFE膜、第二PTFE膜以及设置于第一PTFE膜与第二PTFE膜之间的多个单体PVDF触觉传感器；
单体PVDF触觉传感器用于采集针刺动作中的压电信号；
第一PTFE膜与第二PTFE膜均用于保护单体PVDF触觉传感器；
单体PVDF触觉传感器包括第一透明膜、第二透明膜、PVDF膜、正极引线以及负极引线；PVDF膜设置于第一透明膜与第二透明膜之间，并通过正反两面涂抹的导电银胶引出正极引线以及负极引线。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100079448A (ko) * | 2008-12-31 | 2010-07-08 | 주식회사 넷블루 | 밴드부직형 초음파 압전센서를 이용한 초음파 생성장치 |
| CN101931392A (zh) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | 台湾驻极体电子股份有限公司 | 无偏压驻极体三维多点之触控装置 |
| CN202568218U (zh) * | 2012-03-06 | 2012-12-05 | 河南海王星科技发展有限公司 | 一种基于阵列式压力传感器的脉象测量触头 |
| CN103411710A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-11-27 | 国家纳米科学中心 | 一种压力传感器、电子皮肤和触屏设备 |
| CN203965077U (zh) * | 2013-10-22 | 2014-11-26 | 中国石油大学(华东) | 一种柔性薄膜触觉传感器 |
| CN205919915U (zh) * | 2016-08-25 | 2017-02-01 | 贝骨新材料科技（上海）有限公司 | 压电薄膜传感器元件 |
| CN107991352A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-04 | 宁波大学 | 一种识别人体气味的电子鼻设备及测试方法 |
| CN110416401A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-05 | 清华大学深圳研究生院 | 一种压力传感器及制作方法 |
| CN110987248A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-10 | 同济大学 | 一种柔性触觉传感器及其制备方法 |
-
2021
- 2021-03-29 CN CN202110336392.9A patent/CN113081815B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100079448A (ko) * | 2008-12-31 | 2010-07-08 | 주식회사 넷블루 | 밴드부직형 초음파 압전센서를 이용한 초음파 생성장치 |
| CN101931392A (zh) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | 台湾驻极体电子股份有限公司 | 无偏压驻极体三维多点之触控装置 |
| CN202568218U (zh) * | 2012-03-06 | 2012-12-05 | 河南海王星科技发展有限公司 | 一种基于阵列式压力传感器的脉象测量触头 |
| CN103411710A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-11-27 | 国家纳米科学中心 | 一种压力传感器、电子皮肤和触屏设备 |
| CN203965077U (zh) * | 2013-10-22 | 2014-11-26 | 中国石油大学(华东) | 一种柔性薄膜触觉传感器 |
| CN205919915U (zh) * | 2016-08-25 | 2017-02-01 | 贝骨新材料科技（上海）有限公司 | 压电薄膜传感器元件 |
| CN107991352A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-04 | 宁波大学 | 一种识别人体气味的电子鼻设备及测试方法 |
| CN110416401A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-05 | 清华大学深圳研究生院 | 一种压力传感器及制作方法 |
| CN110987248A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-10 | 同济大学 | 一种柔性触觉传感器及其制备方法 |
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