CN115752817A - 电容式压力阵列传感器、其制备方法以及智能床垫 - Google Patents

Abstract

本发明提供电容式压力阵列传感器、其制备方法以及智能床垫。电容式压力阵列传感器包括第一柔性导电层、第二柔性导电层与夹在第一柔性导电层与第二柔性导电层之间的介电层；介电层由层叠的第一介电层与第二介电层组成；第二介电层呈若干离散的介电块，并且将每个介电块设置在第一柔性导电层中的导电条带与第二柔性导电层中的导电条带的交叉位置，通过所述介电块构成交叉连接；当第二柔性导电层与介电层接触时，首先与离散的介电块接触，能够高稳定、高精度地检测不同位置的压力值。当该传感器与床垫本体相结合，能够检测床垫不同位置所受的压力，从而根据实际需求对各位置压力进行智能调节。

Description

电容式压力阵列传感器、其制备方法以及智能床垫

技术领域

本发明涉及电容式应变传感器技术领域，特别涉及一种电容式压力阵列传感器、其制备方法以及智能床垫。

背景技术

随着可穿戴技术的发展，尤其是智能服装和智能穿戴的兴起，柔性甚至弹性电子器件越来越受到关注，成为电子器件在未来智能服装和智能穿戴等中的主流趋势。

柔性压力传感器是柔性电子器件中的研究热点之一，在电子皮肤、智能机器人、医疗健康、运动监测等方面具有广泛的应用前景。

电容式柔性压力传感器是柔性压力传感器中的一种。目前，常用的电容式柔性压力传感器包括第一柔性导电层、第二柔性导电层，以及夹在第一柔性导电层与第二柔性导电层之间的介电层，对传感器施加外力，传感器发生形变，导致第一柔性导电层与第二柔性导电层的间距发生变化，从而引起电容发生变化，通过检测电容变化而得到所施加的外力。在实际应用中，第一柔性导电层和/或第二柔性导电层由于张力的存在，在初始状态下往往与介电层之间存在空气层，导致即使施加外力较小，第一柔性电极层与第二柔性电极层之间的距离发生较大变化而造成较大的电容值变化，因此影响了传感器的检测精度。

发明内容

针对上述技术现状，本发明提供一种电容式压力阵列传感器，具有高稳定性与高检测精度。

本发明提供的技术方案是：一种电容式压力阵列传感器，包括第一柔性导电层、第二柔性导电层，以及夹在第一柔性导电层与第二柔性导电层之间的介电层，第一柔性导电层由M条(M≥1)互相平行的导电条带组成，并且相邻导电条带之间存在间距；第二柔性导电层由N条(N≥1)互相平行的导电条带组成，并且相邻导电条带之间存在间距；第一柔性导电层的导电条带与第二柔性导电层的导电条带形成M×N个交叉，通过所述介电层形成M×N个交叉连接；

其特征是：所述介电层由第一介电层与第二介电层组成，沿层叠方向，所述电容式压力阵列传感器依次包括第一柔性导电层、第一介电层、第二介电层与第二柔性导电层组成；

第二介电层由彼此分离的M×N个介电块组成，所述M×N个介电块与所述M×N个交叉一一对应，并且每个介电块位于所对应交叉连接的位置。

作为优选，与所述第二介电层由分离的介电块组成的结构不同，所述第一介电层呈连续平面结构。

为了提高所述传感器的检测灵敏度以及增大检测量程，作为优选，第一介电层的硬度大于第二介电层的硬度，当传感器受到较小压强时由于第二介电层硬度较小因而能够增大形变，从而引起明显的电容变化，提高了传感器对低压强识别能力，从而提高了灵敏度；当传感器受到较大压强时由于第一介电层硬度较大因而能够减小形变，承受一定范围内的较大压强，从而提高了传感器的测试量程。

作为优选，所述第一介电层是绝缘弹性高分子材料或者海绵等多孔介电材料。其中，优选在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入造孔颗粒，然后固化，造孔颗粒挥发而形成多孔状绝缘弹性高分子材料，所述造孔颗粒包括空气粒子等。作为进一步优选，所述第一介电层是在海绵等多孔介电材料填充第一填充材料构成，可用于调整第一介电层硬度，填充方式不限，包括涂覆、喷洒、浸渍等；或者，第一介电层是在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入第一填充材料颗粒，第一填充材料可用于调整第一介电层硬度，然后固化。为了提高传感器的精度，作为优选，所述第一填充材料选用非金属材料，例如碳酸钡、硫酸钡、硝酸钡、炭黑等中的一种或者几种，以增加第一多孔介电材料的介电常数，从而进一步提高了传感器的精度。

作为优选，所述第二介电层是绝缘弹性高分子材料或者海绵等多孔介电材料。其中，优选在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入造孔颗粒，然后固化，造孔颗粒挥发而形成多孔状绝缘弹性高分子材料，所述造孔颗粒包括空气粒子等。作为进一步优选，所述第二介电层是在海绵等多孔介电材料填充第二填充材料构成，可用于调整第二介电层硬度，填充方式不限，包括涂覆、喷洒、浸渍等；或者，第二介电层是在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入第二填充材料颗粒，第二填充材料可用于调整第二介电层硬度，然后固化。为了提高传感器的精度，作为优选，所述第二填充材料选用非金属材料，例如碳酸钡、硫酸钡、硝酸钡、炭黑等中的一种或者几种，以增加第二多孔介电材料的介电常数，从而进一步提高了传感器的精度。

所述第一柔性导电层材料不限，包括柔性导电织物等，例如混纺铜、镍、银纤维等的导电织物，或者表面涂覆导电铜、镍、银、石墨粉浆料等的导电织物。

所述第二柔性导电层材料不限，包括柔性导电织物等，例如混纺铜、镍、银纤维等的导电织物，或者表面涂覆导电铜、镍、银、石墨粉浆料等的导电织物。

作为优选，所述电容式压力阵列传感器还包括第一绝缘层与第二绝缘层，第一绝缘层位于第一柔性导电层的下表面，第二绝缘层位于第二柔性导电层的上表面。第一绝缘层与第二绝缘层优选为柔性。作为进一步优选，还包括第一屏蔽层与第二屏蔽层，第一屏蔽层位于第一绝缘层的下表面，第二屏蔽层位于第二绝缘层的上表面。第一屏蔽层与第二屏蔽层优选为柔性。作为更优选，还包括第一封装层与第二封装层，第一封装层位于第一屏蔽层的下表面，第二封装层位于第二屏蔽层的上表面。第一封装层与第二封装层优选为柔性。

作为优选，第一封装层内含有防水层，不仅增加了传感器的防水性能，而且隔绝了第一柔性导电层与空气的接触，提高了第一柔性导电层的可靠性，增加了传感器的使用寿命。作为优选，第二封装层内含有防水层，不仅增加了传感器的防水性能，而且隔绝了第二柔性导电层与空气的接触，提高了第二柔性导电层的可靠性，增加了传感器的使用寿命。

所述屏蔽层材料不限，包括导电织物等，例如混纺铜、镍、银纤维等的导电织物，或者表面涂覆导电铜、镍、银、石墨粉浆料等的导电织物。

所述封装层材料不限，包括由棉、麻、毛、丝绸、呢绒、纤维等材料中的一种或者几种形成的织物。所述封装层内层可增加功能层，例如防水层、透气层、拒油层、胶黏层等中的一种或者几种。

作为优选，所述绝缘层、屏蔽层、封装层分别呈柔性。

本发明还提供一种制备上述电容式压力阵列传感器的方法，包括如下步骤：

(1)将第一介电材料裁切为第一介电层尺寸，得到第一介电层；或者通过模具或者丝网印刷反复得到第一介电层；

将第二介电材料裁切为M×N个介电块；将所述M×N个介电块连接在第一介电层上表面，形成M行N列的矩形阵列排布，得到第二介电层；或者，通过模具或者丝网印刷得到呈M行N列的矩形阵列排布的第二介电层；

(2)将M条导电条带连接在第一介电层的下表面，M条导电条带与第二介电层中的M行一一对应，并且每条导电条带设置在所对应的行的正下方；将N条导电条带连接在第二介电层的上表面，N条导电条带与第二介电层中的N列一一对应，并且每条导电条带设置在所对应的列的正上方。

所述步骤(1)中，连接方式不限，包括黏合、缝合、粘合等中的一种或者几种。粘合包括胶粘，超声波粘合等。

所述步骤(1)中，所述裁切方式不限，包括热切、超声波切割、激光切割等。

所述步骤(2)中，连接方式不限，包括黏合、缝合、粘合等中的一种或者几种。粘合包括胶粘，超声波粘合等。

作为优选，所述步骤(2)中，首先将M条导电条带连接在第一绝缘层表面，然后将M条导电条带连接在第一介电层的下表面。所述连接方式不限，包括黏合、缝合、粘合、热压连接、冷压连接等。粘合包括胶粘，超声波粘合等。

作为优选，所述步骤(2)中，首先将N条导电条带连接在第二绝缘层表面，然后将N条导电条带连接在第二介电层的上表面。所述连接方式不限，包括黏合、缝合、粘合、热压连接、冷压连接等。粘合包括胶粘，超声波粘合等。

作为优选，所述电容式压力阵列传感器还包括数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元以及电池单元。所述数据采集单元用于采集第一柔性导电层与第二柔性导电层在M×N个交叉连接处形成的M×N个电容的电容值；所述数据处理单元用于处理所采集的电容值，从而得到作用在M×N个交叉的压力值；所述数据传输单元用于将传输数据信号，可以是有线传输或者无线传输。作为优选，所述数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元以及电池单元集成在控制盒中，所述第一电极引线以及第二电极引线连接所述控制盒。

本发明的电容式压力阵列传感器可用于智能穿戴设备，智能家居用品，智能机器人等，能够高稳定、高精度地检测同一区域不同位置的压力值。例如，将本发明的电容式压力阵列传感器用于床垫，能够检测床垫不同位置所受的压力，从而根据实际需求对各位置压力进行智能调节。即，本发明还提供一种床垫，包括床垫本体与所述电容式压力阵列传感器，所述电容式压力阵列传感器设置在床垫本体表面；所述床垫本体包括若干气囊，每个气囊中的气体压力可调；用户使用床垫时，床垫受到压力作用，所述电容式压力阵列传感器检测作用在M×N个交叉位置的压力信息，各气囊根据所述压力信息对其中的气体压力进行调节。

用户使用床垫的方式不限，包括平躺、侧卧、坐立等。

作为优选，所述床垫还包括控制单元，所述控制单元根据所述压力信息控制各气囊中的气体压力。

作为优选，所述控制单元中存储若干睡姿对应的压力参数，所述压力信息匹配其中的压力参数即能识别用户的睡姿。作为优选，所述控制单元中存储针对各睡姿的利于用户舒适睡眠休息的优选气囊气压参数，控制单元识别用户的睡姿后根据该睡姿对应的优选气囊气压参数对各气囊气压进行调控，实现用户舒适睡眠休息。

用户使用床垫时，当检测到某位置区域的压力值长时间未发生明显变化，即，一个或者多个交叉位置的压力信息在一定时间未发生明显变化，可能存在用户行动不便等因素，作为优选，所述控制单元控制所述一个或者多个交叉位置对应的气囊中的气体压力波动变化，即，气体压力以当前值为初始值，随时间增加而起伏循环变化，优选形成正弦曲线，进一优选在波峰或波谷停留时间不超过5min，从而能够对这些区域进行按摩，促进血液循环，防止褥疮发生。另外，控制单元还可通过调节气囊中的气体压力实现翻身、抬腿等动作，从而起到促进血液循环、防止褥疮的作用。例如，控制单元可通过调控位于用户左半身下方位置的气囊中的气体压力升高，而调控位于用户右半身下方位置的气囊中的气体压力降低，实现用户向右侧翻身；通过调控位于用户左半身下方位置的气囊中的气体压力降低，而调控位于用户右半身下方位置的气囊中的气体压力升高，实现用户向左侧翻身。优选右侧翻身与左侧翻身交替进行，交替间隙优选为15-30min。

作为一种实现方式，所述各气囊平行排列。作为优选，各气囊之间存在间距。

作为另一种实现方式，所述各气囊与用户身体各部位相对应，并且设置在所对应部位下方。

作为一种实现方式，所述各气囊连通气体压力调节器，所述控制单元控制各气体压力调节器的开关。

与现有技术相比，本发明将电容式柔性压力传感器中的介电层设计为层叠的第一介电层与第二介电层，第二介电层呈若干离散的介电块，并且将每个介电块设置在第一柔性导电层中的导电条带与第二柔性导电层中的导电条带的交叉位置，通过所述介电块构成交叉连接，具有如下有益效果：

(1)本发明中第二介电层为离散介电块，在第一介电层表面形成离散凸起结构，当第二柔性导电层与介电层接触时，首先与这些离散凸起结构接触，四周悬空，因而能够较好地贴附在介电层材料表面，有效避免了第二柔性导电层与介电层之间存在空气层而造成的由于电容值突变导致传感器稳定性与精度受影响的问题，具有高稳定性与高检测精度。

(2)现有技术中，当介电层材料硬度较大时，所述压力传感器灵敏度低，在一定范围内无法识别；当介电层材料硬度较小时，传感器具有高灵敏度，但是量程小，蠕变明显。本发明优选第一介电层的硬度大于第二介电层的硬度，在提高传感器灵敏度的同时增加传感器的量程。

(3)本发明优选采用填充材料对多孔介电层材料填充而形成第一介电层和/或第二介电层，简单易行，并且可以根据传感器不同的精度需求选择填充材料与填充量。其中填充材料优选非金属材料，可增加第一介电层与第二介电层的介电常数，在相同压强下传感器电容表现更大的变化量，进一步提高了传感器的精度。

(4)本发明电容式压力阵列传感器结构简单，能够高稳定、高精度检测同一区域不同位置的压力值，可用于智能穿戴设备，智能家居用品，智能机器人等，实现多种智能调控功能。

附图说明

图1是本发明实施例1中电容式压力阵列传感器的各层层叠后的结构示意图。

图2是图1的各层爆炸图。

图3是图1中介电层的截面结构示意图。

图4是本发明实施例4中的智能床垫俯视图。

图5是图4中床垫本体的各层爆炸图。

图6是实施例4中用户平躺在智能床垫时电容式压力阵列传感器检测到的矩阵压力值信息。

图7是实施例4中根据矩阵压力值信息匹配到的睡姿图。

图8是实施例6中床垫本体的各层爆炸图。

图9是实施例7中床垫沿长度方向的纵向截面示意图。

图1-3中的附图标记为：100-电容式压力阵列传感器；201-第一介电层；202-第二介电层；203-介电块；301-第一柔性导电层；302-第二柔性导电层；401-第一绝缘层；402-第二绝缘层；501-第一屏蔽层；502-第二屏蔽层；601-第一封装层；602-第二封装层。

图4-9中的附图标记为：电容式压力阵列传感器10、床垫本体20、上海绵层21、下海绵层22、气囊23。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1：

本实施例中，如图1、2所示，电容式压力阵列传感器100呈层叠结构，沿着层叠方向自下而上依次包括第一封装层601、第一屏蔽层501、第一绝缘层401、第一柔性导电层301、介电层、第二柔性导电层302、第二绝缘层402、第二屏蔽层502与第二封装层602。

介电层夹在第一柔性导电层301与第二柔性导电层302之间，由第一介电层201与第二介电层202组成。第一介电层201呈连续平面结构。第二介电层202由彼此分离的28个柱状介电块203组成，整体呈4行×7列的矩形阵列，每个介电块203的横截面呈70mm×80mm的矩形。

第一柔性导电层301由4条互相平行的导电条带组成，每条导电条带的宽度为70mm，并且相邻导电条带之间存在间距。第二柔性导电层302由7条互相平行的导电条带组成，，每条导电条带的宽度为80mm，并且相邻导电条带之间存在间距。第一柔性导电层301的导电条带与第二柔导电层302的导电条带通过介电层形成4×7＝28个正交交叉，这28个交叉通过介电层形成交叉连接。28个介电块203与28个交叉一一对应，并且每个介电块203位于所对应交叉形成连接的位置。

本实施例中，第一柔性导电层301材料为金属银的导电布，第二柔性导电层302材料为金属银的导电布。第一柔性导电层301与第二柔性导电层302分别用软排导线连接。

第一介电层201的硬度为20A，由聚二甲基硅氧烷与碳粉构成，碳粉填充在聚二甲基硅氧烷中。第二介电层202的硬度为5A，由聚二甲基硅氧烷与碳酸钡颗粒构成，碳酸钡颗粒填充在聚二甲基硅氧烷中。

本实施例中，电容式压力阵列传感器100的制备包括如下步骤：

(1)在聚二甲基硅氧烷溶液中混合搅拌碳粉，碳粉质量占二甲基硅氧烷质量的5％，固化成型后裁切为第一介电层201的尺寸，得到第一介电层201。

在聚二甲基硅氧烷溶液中混合搅拌碳酸钡形成浆料，碳酸钡质量占二甲基硅氧烷质量的1％，在第一介电层201的上表面将所述浆料通过丝网印刷的方式制备4行×7列的矩形阵列，得到所述第二介电层202。

(2)将第一柔性导电层与第一绝缘层复合，将第一电极与第一柔性导电层连接；将第二柔性导电层与第二绝缘层复合，将第二电极与第二柔性导电层连接；

(3)将第一柔性导电层通过超声波焊接的方式结合在第一介电层的下表面，第一柔性导电层的4条导电条带与第二介电层中的4第二平行交叉阵列中的4行一一对应，并且每条导电条带设置在所对应的行的正下方；

将第二柔性导电层通过超声波焊接的方式结合在第二介电层的上表面，第二柔性导电层的7条导电条带与第二介电层中的4第二平行交叉阵列中的7列一一对应，并且每条导电条带设置在所对应的列的正下方；

(4)将第一屏蔽层结合在第一绝缘层的下表面；将第二屏蔽层结合在第二绝缘层的上表面；

(5)将第一封装层结合在第一屏蔽层的下表面；将第二封装层结合在第二屏蔽层的上表面。

实施例2：

本实施例中，电容式压力阵列传感器100与实施例1基本相同，所不同的是，本实施例中，第一介电层201的硬度为20A，由海绵与碳粉构成，碳粉填充在海绵中。第二介电层202的硬度为5A，由海绵与碳粉构成，碳粉填充在海绵中。

本实施例中，电容式压力阵列传感器100的制备方法与实施例1基本相同，所不同的是如下步骤：

(1)在海绵中喷洒碳粉，固化成型后裁切为第一介电层201的尺寸，得到第一介电层201，通过海绵的喷洒质量调节第一介电层的硬度。

在海绵中喷洒碳粉，固化成型后裁切为M×N个介电块；将所述M×N个介电块胶粘在第一介电层上表面，形成M行N列的矩形阵列排布，得到所述第二介电层202，通过海绵的喷洒质量调节第二介电层的硬度。

实施例3：

本实施例中，电容式压力阵列传感器100与实施例1基本相同，所不同的是：第一介电层201是由聚二甲基硅氧烷溶液与空气粒子混合，然后固化形成的密度20、硬度5A的多孔状聚二甲基硅氧烷；第二介电层202是由热塑性聚氨酯弹性体橡胶呈流体状时与空气粒子混合，然后固化形成的密度30，硬度20A的多孔状聚氨酯弹性体橡胶。

实施例4：

本实施例中，电容式压力阵列传感器10与实施例1基本相同，所不同的是：

第一柔性导电层301由8条互相平行的导电条带组成，每条导电条带的宽度为100mm，并且相邻导电条带之间的间距为80mm。第二柔性导电层302由17条互相平行的导电条带组成，每条导电条带的宽度为80mm，并且相邻导电条带之间的间距为20mm。第一柔性导电层301的导电条带与第二柔导电层302的导电条带通过介电层形成8×17个正交交叉。第二介电层202由彼此分离的8×17个柱状介电块203组成，整体呈8行×17列的矩形阵列，每个介电块203的横截面呈100mm×80mm的矩形。

本实施例中，电容式压力阵列传感器10的制备方法与实施例1基本相同，所不同的是步骤(1)中制备8行×17列的矩形阵列，得到所述第二介电层202。

本实施例中，如图4所示，提供一种智能床垫，包括所述电容式压力阵列传感器10、床垫本体20以及控制单元。所述电容式压力阵列传感器10设置在床垫本体20表面，床垫本体20整体呈宽为1500mm，长为2000mm的矩形。如图5所示，床垫本体20由上海绵层21、下海绵层22，以及设置在上海绵层21与下海绵层22之间的17个气囊23组成。上海绵层21与下海绵层22扣合在一起时在海绵的长度方向形成17个互相平行的柱型孔，每个气囊23插入1个柱型孔中。每个气囊23连通气体压力调节器。控制单元控制各气体压力调节器的开关。

用户平躺在该智能床垫时，床垫受到压力作用，图6所示为电容式压力阵列传感器10检测到的作用在8×17个交叉位置的压力值信息。控制单元中存储若干睡姿对应的压力参数，检测到的所述压力值信息匹配其中的压力参数，识别出用户的睡姿为如图7所示的平躺姿势。控制单元中还存储针对各睡姿的利于用户舒适睡眠休息的优选气囊气压参数。控制单元根据如图7所示的平躺姿势得到适合该睡姿的舒适睡眠休息的优选气囊气压参数，根据该优选气囊气压参数控制各气囊的气体压力调节器，使各气囊中的气体压力值为优选气囊气压参数，从而实现用户舒适睡眠休息。

实施例5：

本实施例中，智能床垫与实施例4中的智能床垫相同。用户平躺在床垫上，当电容式压力阵列传感器10检测到某位置区域的压力值长时间未发生明显变化，即，一个或者多个交叉位置的压力信息在一定时间未发生明显变化，控制单元控制所述一个或者多个交叉位置对应的气囊中的气体压力以当前值为初始值，随时间增加呈正弦变化，并且波峰与波谷停留时间不超过5min，实现对这些区域进行按摩，促进血液循环，防止褥疮发生。

实施例6：

本实施例中，智能床垫与实施例4中的智能床垫基本相同，所不同的是如图8所示，上海绵层21与下海绵层22之间设置两组结构相同的气囊，每组气囊由17个气囊23互相平行排列组成，两组气囊左右并列放置。一组气囊位于床垫左半部分，另一组气囊位于床垫右半部分。用户平躺在床垫上，当电容式压力阵列传感器10检测到一些位置区域的压力值长时间未发生明显变化，即，一个或者多个交叉位置的压力信息在一定时间未发生明显变化，控制单元通过调控位于用户左半身下方位置的气囊中的气体压力升高至最大，而调控位于用户右半身下方位置的气囊中的气体压力降低至最小，实现用户向右侧翻身；通过调控位于用户左半身下方位置的气囊中的气体压力降低至最小，而调控位于用户右半身下方位置的气囊中的气体压力升高至最大，实现用户向左侧翻身。右侧翻身与左侧翻身交替进行，交替间隙为15-30min。

实施例7：

本实施例中，智能床垫与实施例6中的智能床垫基本相同，所不同的是：如图9所示，床垫沿长度方向的纵向截面如图所示。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种电容式压力阵列传感器，包括第一柔性导电层、第二柔性导电层，以及夹在第一柔性导电层与第二柔性导电层之间的介电层，第一柔性导电层由M条互相平行的导电条带组成，并且相邻导电条带之间存在间距；第二柔性导电层由N条互相平行的导电条带组成，并且相邻导电条带之间存在间距，M≥1，N≥1；第一柔性导电层的导电条带与第二柔性导电层的导电条带形成M×N个交叉，通过所述介电层形成M×N个交叉连接；

其特征是：所述介电层由第一介电层与第二介电层组成，沿层叠方向，所述电容式压力阵列传感器依次包括第一柔性导电层、第一介电层、第二介电层与第二柔性导电层组成；

第二介电层由彼此分离的M×N个介电块组成，所述M×N个介电块与所述M×N个交叉一一对应，并且每个介电块位于所对应交叉连接的位置。

2.如权利要求1所述的电容式压力阵列传感器，其特征是：所述第一介电层的硬度大于第二介电层的硬度；

作为优选，所述第一介电层呈连续平面结构。

3.如权利要求1所述的电容式压力阵列传感器，其特征是：所述第一介电层由绝缘弹性高分子材料或者多孔介电材料构成；

作为优选，在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入造孔颗粒，然后固化，造孔颗粒挥发而形成多孔状绝缘弹性高分子材料；

作为优选，所述造孔颗粒包括空气粒子；

作为优选，所述第一介电层是在多孔介电材料填充第一填充材料构成；或者，所述第一介电层是在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入第一填充材料颗粒，然后固化得到。

4.如权利要求1所述的电容式压力阵列传感器，其特征是：所述第二介电层由绝缘弹性高分子材料或者多孔介电材料构成；

作为优选，在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入造孔颗粒，然后固化，造孔颗粒挥发而形成多孔状绝缘弹性高分子材料；

作为优选，所述造孔颗粒包括空气粒子；

作为优选，所述第二介电层是在多孔介电材料填充第二填充材料构成；或者，所述第二介电层是在绝缘弹性高分子材料呈流体状时混入第二填充材料颗粒，然后固化得到。

5.如权利要求3所述的电容式压力阵列传感器，其特征是：所述第一填充材料选用非金属材料；

作为优选，所述第一填料包括碳酸钡、硫酸钡、硝酸钡、炭黑中的一种或者几种。

6.如权利要求4所述的电容式压力阵列传感器，其特征是：所述第二填充材料选用非金属材料；

作为优选，所述第二填料包括碳酸钡、硫酸钡、硝酸钡、炭黑中的一种或者几种。

7.如权利要求3或4所述的电容式压力阵列传感器，其特征是：所述填充方式包括涂覆、喷洒、浸渍中的一种或者几种；

作为优选，所述多孔介电材料包括海绵。

8.如权利要求1所述的电容式压力阵列传感器，其特征是：所述电容式压力阵列传感器还包括第一绝缘层与第二绝缘层，第一绝缘层位于第一柔性导电层的下表面，第二绝缘层位于第二柔性导电层的上表面；

作为优选，还包括第一屏蔽层与第二屏蔽层，第一屏蔽层位于第一绝缘层的下表面，第二屏蔽层位于第二绝缘层的上表面；

作为更优选，还包括第一封装层与第二封装层，第一封装层位于第一屏蔽层的下表面，第二封装层位于第二屏蔽层的上表面。

9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的电容式压力阵列传感器的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

(1)将第一介电材料裁切为第一介电层尺寸，得到第一介电层；或者通过模具或者丝网印刷反复得到第一介电层；

将第二介电材料裁切为M×N个介电块；将所述M×N个介电块连接在第一介电层上表面，形成M行N列的矩形阵列排布，得到第二介电层；或者，通过模具或者丝网印刷得到呈M行N列的矩形阵列排布的第二介电层；

(2)将M条导电条带连接在第一介电层的下表面，M条导电条带与第二介电层中的M行一一对应，并且每条导电条带设置在所对应的行的正下方；将N条导电条带连接在第二介电层的上表面，N条导电条带与第二介电层中的N列一一对应，并且每条导电条带设置在所对应的列的正上方。

10.如权利要求9所述的电容式压力阵列传感器的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中，连接方式包括胶黏、缝合、超声波粘合中的一种或者几种；

作为优选，所述步骤(1)中，所述裁切方式包括热切、超声波切割、激光切割中的一种或者几种；

作为优选，所述步骤(2)中，连接方式包括胶黏、缝合、超声波粘合中的一种或者几种。

11.如权利要求1至8中任一权利要求所述的电容式压力阵列传感器的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中，首先将M条导电条带连接在第一绝缘层表面，然后将M条导电条带连接在第一介电层的下表面；

作为优选，所述步骤(2)中，首先将N条导电条带连接在第二绝缘层表面，然后将N条导电条带连接在第二介电层的上表面。

12.一种智能床垫，包括床垫本体；其特征是：还包括权利要求1至11中任一权利要求所述的电容式压力阵列传感器，所述电容式压力阵列传感器设置在床垫本体表面；

所述床垫本体包括若干气囊，每个气囊中的气体压力可调；

用户使用床垫时，床垫受到压力作用，所述电容式压力阵列传感器检测作用在M×N个交叉位置的压力信息，各气囊根据所述压力信息对其中的气体压力进行调节。

13.如权利要求12所述的智能床垫，其特征是：还包括控制单元，所述控制单元根据所述压力信息控制各气囊中的气体压力。

14.如权利要求13所述的智能床垫，其特征是：所述控制单元中存储若干睡姿对应的压力参数，所述压力信息匹配其中的压力参数即能识别用户的睡姿；

作为优选，所述控制单元中存储针对各睡姿的利于用户舒适睡眠休息的气囊气压参数，控制单元识别用户的睡姿后根据该睡姿对应的气囊气压参数对各气囊气压进行调控，实现用户舒适睡眠休息。

15.如权利要求13所述的智能床垫，其特征是：用户使用床垫时，当检测到一定位置区域的压力值在一定时间基本保持不变，即，一个或者多个交叉位置的压力信息在一定时间基本保持不变，所述控制单元控制所述一个或者多个交叉位置对应的气囊中的气体压力波动变化；

作为优选，气囊中的气体压力波动变化，形成正弦曲线；

作为优选，气囊中的气体压力波动变化，形成正弦曲线，在波峰或波谷停留时间不超过5min。

16.如权利要求15所述的智能床垫，其特征是：控制单元通过调节气囊中的气体压力实现翻身或者抬腿动作；

作为优选，控制单元通过调控位于用户左半身下方位置的气囊中的气体压力升高，而调控位于用户右半身下方位置的气囊中的气体压力降低，实现用户向右侧翻身；通过调控位于用户左半身下方位置的气囊中的气体压力降低，而调控位于用户右半身下方位置的气囊中的气体压力升高，实现用户向左侧翻身。

17.如权利要求12所述的智能床垫，其特征是：所述各气囊平行排列；

作为优选，各气囊之间存在间距；

作为优选，所述各气囊与用户身体各部位相对应，并且设置在所对应部位下方。

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