CN202166493U - 一种柔性织物传感器及其半成品 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种柔性织物传感器及其半成品，所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；其中，在所述柔性织物的应力感应区域无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应力感应区域旁的固定区域有粘结覆盖的固定层；所述固定层的应变小于所述柔性织物。采用本实用新型可以在传感器加工过程及传感器成品中精确控制柔性织物的应力感应区域，以便精确控制测量的精确。
Description
技术领域
本实用新型涉及应变传感领域，尤其涉及一种柔性织物传感器及其半成品。
背景技术
随着传感器材料技术的不断发展，出现了一种新型的应变传感器，可测量由于机械应力或热应力或两者的组合而导致的物体尺寸变化。特别是使用涂覆在弹性织物上的导电弹性体复合物作为应变/压力传感器。
在中国专利（申请号200910137579.5）中即公开了制备织物应变传感器敏感单元的加工方法和采用该种方法加工制成的织物应变传感器敏感单元。但是弹性织物本身对弹性敏感，在加工成传感器部件时不易精确控制其应力感应区域，使得在测量时无法控制测量精度。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种柔性织物传感器及其半成品。可以在传感器加工过程及传感器成品中精确控制柔性织物的应力感应区域，以便精确控制测量的精确。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种柔性织物传感器，该柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；其中，在所述柔性织物的应力感应区域无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应力感应区域旁的固定区域有粘结覆盖的固定层；所述固定层的应变小于所述柔性织物。
其中，在所述应力感应区域沿应变方向的两侧粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣。或在所述应力感应区域沿应变方向的两侧的固定区域粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣，所述导线或导电扣与所述柔性织物导电连接。
上述固定层为非弹性机织物。
另一方面，本实用新型实施例提供了一种柔性织物传感器半成品，所述柔性织物传感器半成品包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；其中，所述固定层上有镂空图案，所述镂空图案的镂空部分对应柔性织物的应力感应区域；所述固定层的应变小于所述柔性织物。
同时，本发明实施例还提供了一种柔性织物传感器，所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；其中，所述柔性织物层的织物为C形，C形的上下两臂为应力感应区域；所述固定层固定在C形的起点和终点侧和C形的左侧弯曲侧；所述固定层的应变小于所述柔性织物。
其中，在所述C形的起点和终点侧的两端点粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣。
所述固定层为非弹性机械织物。
在本实用新型实施例中，在弹性的传感应力的柔性织物层上覆盖粘结上一层弹性较低或无弹性的固定层，并且该固定层在柔性织物的应力感应区域没有覆盖，这样，既可以保证柔性织物的应力感应区域感应应力，又可以使得柔性织物的其他区域无形变或仅产生较小的形变，方便将柔性织物与整个传感系统的其他部分进行连接。同时，本实用新型实施例还提供了在柔性织物上进行导电连接，以便进行感应信号传感的方式。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a和1b是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的一个具体结构示意图；
图2a和2b是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的另一个具体结构示意图；
图3是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的导线连接的一个具体结构示意图；
图4是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的导电扣连接的一个具体结构示意图；
图5是本实用新型实施例中的柔性织物传感器半成品的镂空图案的一个具体示意图；
图6是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的柔性织物为C形的一个具体结构示意图；
图7是本实用新型实施例中的柔性织物传感器的柔性织物为C形的另一个具体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
现有的柔性织物传感器仅给出了柔性织物的制备方法，并没有给出柔性织物传感器的导电与机械连接的整体设计。本实用新型实施例公开了一种可靠的固定柔性织物的方法，同时还提供了其导电连接方案。以下分别结合具体实施例进行描述。
如图1a、1b、2a和2b所示，为本实用新型实施例中的一种柔性织物传感器，该柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层1、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层2；其中，在所述柔性织物1的应力感应区域10无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应力感应区域10旁的固定区域有粘结覆盖的固定层2；所述固定层的应变小于所述柔性织物。上述固定层为非弹性机织物。
由于固定层的应变小于柔性织物，当柔性织物受应力作用而产生形变时，则保证形变都发生在无粘附有固定层的应力感应区域。这样，通过控制固定层不覆盖于柔性织物的区域，就可以精确的控制应力感应区域的大小，最终实现应力的精确测量。
当然，图1a、1b、2a和2b中所示的应力感应区域的形状仅为一种示例，也可以有其他的形状，此处不做一一举例。
如图3所示，为本实用新型实施例中的柔性织物的导电连接方式中一种（本例中为导线缝纫连接到织物中）的示例，当然还可以有其他的导电连接方式，如，在所述应力感应区域沿应变方向的两侧粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣；或在所述应力感应区域沿应变方向的两侧的固定区域粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣等，所述导线或导电扣与所述柔性织物导电连接。如图4所示，为在应力感应区域沿应变方向的两侧的固定区域机械夹持导电扣的示例。该导电扣可以设计成凸凹扣的形式，在需要测量时将凸凹扣扣合，不需要测量时，则可将凸凹扣分离，图4中为扣合的情形。
同时，本实用新型实施例还提供了一种柔性织物传感器半成品，所述柔性织物传感器半成品包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；其中，所述固定层上有镂空图案，所述镂空图案的镂空部分对应柔性织物的应力感应区域；所述固定层的应变小于所述柔性织物。
即，在生产传感器的过程中，可以一次性制成较大面积的柔性织物，再将该织物与镂空的固定层高粘结为两层结构。通过适当设计固定层的镂空图案，只要随后对该两层结构进行剪裁就可以获得多个柔性织物传感器的应力传感部分。如图5所示，为固定层的镂空图案的一种示例，其中镂空部分的形状、大小和各镂空部分的间隔都可以根据实际需要进行调整和设计。
本发明人在实际使用过程中还发现，由于一般应力都来自对应的两侧，使得在安置传感器时其导电端一般位于应力感应部分沿应力方向的两侧，这样设计不利于传感器后续电路的布置，即其两端导线总有一端的导线要沿应力方向布置。
为此，如图6、7所示，本实用新型实施例还提供了一种柔性织物传感器，所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；其中，所述柔性织物层的织物为C形，C形的上下两臂为应力感应区域；所述固定层固定在C形的起点和终点侧和C形的左侧弯曲侧；所述固定层的应变小于所述柔性织物。其中，在所述C形的起点和终点侧的两端点粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣。所述固定层为非弹性机织物。
这样，在设计导电端，及其后续电路时，可将其都设计在应力方向的一侧，减少导电线路对应力测量的影响。考虑该思路，上述的柔性织物层的织物形状也可以是其他的类似C形的形状，如旋转90度后的U形、V形等，只要是可以实现，既可测量应力方向的应变，又可是两导电端位于沿应力方向的一端既可。
同时，在具体生产实践中，也可以将图5所示的镂空图案设计为上述的C形等。
在本实用新型实施例中，在弹性的传感应力的柔性织物层上覆盖粘结上一层弹性较低或无弹性的固定层，并且该固定层在柔性织物的应力感应区域没有覆盖，这样，既可以保证柔性织物的应力感应区域感应应力，又可以使得柔性织物的其他区域无形变或仅产生较小的形变，方便将柔性织物与整个传感系统的其他部分进行连接。同时，本实用新型实施例还提供了在柔性织物上进行导电连接，以便进行感应信号传感的方式。
以上所描述的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种柔性织物传感器，其特征在于，所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；
其中，在所述柔性织物的应力感应区域无粘结覆盖的固定层，在所述柔性织物的应力感应区域旁的固定区域有粘结覆盖的固定层；
所述固定层的应变小于所述柔性织物。
2.如权利要求1所述的柔性织物传感器，其特征在于，在所述应力感应区域沿应变方向的两侧粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣。
3.如权利要求1所述的柔性织物传感器，其特征在于，在所述应力感应区域沿应变方向的两侧的固定区域粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣，所述导线或导电扣与所述柔性织物导电连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的柔性织物传感器，其特征在于，所述固定层为非弹性机械织物。
5.一种柔性织物传感器半成品，其特征在于，所述柔性织物传感器半成品包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；
其中，所述固定层上有镂空图案，所述镂空图案的镂空部分对应柔性织物的应力感应区域；
所述固定层的应变小于所述柔性织物。
6.一种柔性织物传感器，其特征在于，所述柔性织物传感器包括传感应力的柔性织物层、覆盖粘结在所述柔性织物层上的固定层；
其中，所述柔性织物层的织物为C形，C形的上下两臂为应力感应区域；
所述固定层固定在C形的起点和终点侧和C形的左侧弯曲侧；
所述固定层的应变小于所述柔性织物。
7.如权利要求6所述的柔性织物传感器，其特征在于，在所述C形的起点和终点侧的两端点粘结、机械夹持、缝纫连接导线或导电扣。
8.如权利要求6或7所述的柔性织物传感器，其特征在于，所述固定层为非弹性机械织物。
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