CN204007957U - 一种柔性传感器及压力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种柔性传感器及一种压力测试装置，其中所述柔性传感器,包括：弹性体、导电层，以及导电线；所述弹性体在外力作用下产生可恢复的弹性形变；所述导电层附着在所述弹性体上，并跟随所述弹性体的形变而发生形变；所述导电线与所述导电层电连接，用于采集所述导电层跟随所述弹性体的形变而发生的电阻值的改变。由此可见，本实用新型的柔性传感器的结构非常简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力测量领域和电子技术领域，尤其涉及一种柔性传感器及压力测试装置。
背景技术
物体受压力产生形变的测量在许多行业的研究和发展中有着极其重要的作用。在压力测试领域，柔性传感器的应用较为广泛。目前，已有的柔性压力传感器结构都比较复杂。
实用新型内容
为了解决以上问题，本实用新型提供了一种柔性传感器及压力测试装置，其结构简单。
本实用新型提供一种柔性传感器，其可包括：弹性体、导电层，以及导电线；
所述弹性体在外力作用下产生可恢复的弹性形变；
所述导电层附着在所述弹性体上，并跟随所述弹性体的形变而发生形变；
所述导电线与所述导电层电连接，用于采集所述导电层跟随所述弹性体的形变而发生的电阻值的改变。
在一种实施方式中，所述弹性体为实心弹性体，所述导电层附着在所述实心弹性体的外表面的全部或部分区域。
在另一种实施方式中，所述弹性体为中空的弹性体，所述导电层附着在所述中空的弹性体的内表面的全部或部分区域；
在另一种实施方式中，所述弹性体为中空的弹性体，所述导电层附着在所述中空的弹性体的外表面的全部或部分区域。
在一种实施方式中，所述导电层通过附着物固定在所述弹性体上；
在另一种实施方式中，所述导电层涂覆在所述弹性体上。
具体实现中，所述附着物包括：导电薄膜、导电涂层、导电织物。
具体实现中，所述弹性体为圆柱体、圆锥体、正方体以及其他不规则形体中任一种。
具体实现中，所述导电线包括：金属导电线、涂覆有导电层的聚合物导电线或碳基导电纤维中任一种。
本实用新型还提供一种压力测试装置，其可包括：至少一个柔性传感器以及处理芯片；
所述柔性传感器为本发明前述所述的柔性传感器；
所述处理芯片与所述柔性传感器的导电线相连，用于根据所述导电线采集的所述导电层的电阻值的改变以及预先存储的换算规则计算得到位移或压力大小值。
在一种实施方式中，所述柔性传感器的个数大于或等于两个，各柔性传感器组成传感器阵列。
在一种实施方式中，所述压力测试装置还包括：显示器，与所述处理芯片相连，用于输出所述处理芯片计算得到的位移或压力大小值。
本实用新型，通过弹性体、导电层以及导电线组成柔性传感器，其中，所述弹性体在外力作用下产生可恢复的弹性形变；所述导电层附着在所述弹性体上，并跟随所述弹性体的形变而发生形变；所述导电线与所述导电层电连接，用于采集所述导电层跟随所述弹性体的形变而发生的电阻值的改变。由此可见，本实用新型的柔性传感器的结构非常简单。而在此基础上形成的压力测试装置，结构也相应变得非常简单。
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1是本实用新型的柔性传感器的一实施例的结构组成示意图。
图2是本实用新型的柔性传感器的另一实施例的结构组成示意图。
图3是图2的一剖面示意图。
图4是本实用新型的柔性传感器构成的阵列的一实施例的排布示意图。
图5是本实用新型的压力测试装置的一实施例的结构组成示意图。
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。
本实用新型公开了一种柔性传感器，其可包括弹性体、导电层，以及导电线；所述弹性体在外力作用下产生可恢复的弹性形变；所述导电层附着在所述弹性体上，并跟随所述弹性体的形变而发生形变；所述导电线与所述导电层电连接，用于采集所述导电层跟随所述弹性体的形变而发生的电阻值的改变。由该技术方案可知，本实用新型通过弹性体的形变带动附着在弹性体上的导电层的形变，进而导致导电线采集的电阻值发生变化，由此通过电阻值的变化能得到作用在弹性体上的外力的大小或位移，由此，本实用新型通过非常简单的结构便可实现柔性传感器对压力或位移的监测。
图1是本实用新型的柔性传感器的第一实施例的结构组成示意图。如图1所示，在一些实施例中，本实用新型的柔性传感器包括弹性体11、导电层12以及导电线13，其中，所述弹性体11为实心弹性体，具体实现中，弹性体11整体形状可为圆柱体、圆锥体、正方体以及其他不规则形体中任一种，图1中以弹性体11为圆柱体示例。具体实现中，弹性体11的材料包括：天然橡胶、合成橡胶、热塑性弹性体、硅橡胶、氟橡胶以及苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或聚异丁烯等聚合物中任一种。所述导电层12附着在所述实心弹性体11的外表面上，具体实现中，导电层12可附着在实心弹性体11的外表面的全部或部分区域，图1中以导电层12附着在实心弹性体11的柱身所在的表面上为示例。具体实现中，导电层12可通过其他的附着物（比如，导电薄膜、导电涂层、导电织物等）固定在所述弹性体11上，或者，导电层12也可直接通过涂覆的方式附着在所述弹性体11上。具体实现中，弹性体11可在外力作用下产生可恢复的弹性形变，而所述导电层12可跟随所述弹性体11的形变而发生形变。所述导电线13与所述导电层12电连接，用于采集所述导电层12跟随所述弹性体11的形变而发生的电阻值的改变。具体实现中，所述导电线13包括：金属导电线、涂覆有导电层的聚合物导电线或碳基导电纤维中任一种。
图2是本实用新型的柔性传感器的第二实施例的结构组成示意图。图3是图2的一剖面示意图。如图2和图3所示，在一些实施例中，本实用新型的柔性传感器包括弹性体21、导电层22以及导电线23，其中，所述弹性体21为中空的弹性体，具体实现中，弹性体11整体形状可为圆柱体、圆锥体、正方体以及其他不规则形体中任一种，图2中以弹性体21为圆柱体示例，具体实现中，弹性体21的材料包括：天然橡胶、合成橡胶、热塑性弹性体、硅橡胶、氟橡胶以及苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或聚异丁烯等聚合物中任一种。具体实现中，弹性体21可包括外表面211和内表面212，所述导电层22可附着在所述中空的弹性体21的外表面211和/或内表面212上，并且覆盖的区域可为全部或部分区域，图2中以导电层22附着在弹性体21的内表面212上为示例。具体实现中，导电层22可通过其他的附着物（比如，导电薄膜、导电涂层、导电织物等）固定在所述弹性体21上，或者，导电层22也可直接通过涂覆的方式附着在所述弹性体21上。具体实现中，弹性体21可在外力作用下产生可恢复的弹性形变，而所述导电层22可跟随所述弹性体21的形变而发生形变。进一步，所述导电线23与所述导电层22电连接，用于采集所述导电层22跟随所述弹性体21的形变而发生的电阻值的改变。具体实现中，所述导电线23包括：金属导电线、涂覆有导电层的聚合物导电线或碳基导电纤维中任一种。
图4是本实用新型的柔性传感器的阵列排布示意图。如图4所示，具体实现中，当需要对大面积的压力进行测试或对大面积的位移进行测试时，可将本实用新型的柔性传感器按照一定的阵列进行排布。
具体实现中，本实用新型还公开了一种压力测试装置，如图5所示，其可包括至少一个柔性传感器4（图5中以两个柔性传感器为示例）和处理芯片5，其中，所述柔性传感器4为本实用新型前述各实施例所述的柔性传感器，所述处理芯片5与所述柔性传感器的导电线相连，用于根据所述导电线采集的所述导电层的电阻值的改变以及预先存储的换算规则计算得到位移或压力大小值。具体实现中，所述换算规则可为一定的函数，比如，输入值为电阻值，输出值为压力值，由此，本实用新型即可根据采集的电阻值得到压力值；再如，输入值为电阻值，输出值为位移值。
由上可见，本实用新型，通过弹性体、导电层以及导电线组成柔性传感器，其中，所述弹性体在外力作用下产生可恢复的弹性形变；所述导电层附着在所述弹性体上，并跟随所述弹性体的形变而发生形变；所述导电线与所述导电层电连接，用于采集所述导电层跟随所述弹性体的形变而发生的电阻值的改变。由此可见，本实用新型的柔性传感器的结构非常简单。而在此基础上形成的压力测试装置，结构也相应变得非常简单。
Claims (7)
1.一种柔性传感器，其特征在于，包括：弹性体、导电层，以及导电线；
所述弹性体在外力作用下产生可恢复的弹性形变；
所述导电层附着在所述弹性体上，并跟随所述弹性体的形变而发生形变；
所述导电线与所述导电层电连接，用于采集所述导电层跟随所述弹性体的形变而发生的电阻值的改变。
2.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述弹性体为实心弹性体，所述导电层附着在所述实心弹性体的外表面的全部或部分区域。
3.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述弹性体为中空的弹性体，所述导电层附着在所述中空的弹性体的内表面的全部或部分区域；
或者，所述弹性体为中空的弹性体，所述导电层附着在所述中空的弹性体的外表面的全部或部分区域。
4.如权利要求1-3中任一项所述的柔性传感器，其特征在于，
所述导电层通过附着物固定在所述弹性体上；
或者，所述导电层涂覆在所述弹性体上。
5.如权利要求4所述的柔性传感器，其特征在于，所述附着物包括：导电薄膜、导电涂层、导电织物。
6.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述弹性体为圆柱体、圆锥体、正方体以及其他不规则形体中任一种。
7.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于，所述导电线包括：金属导电线、涂覆有导电层的聚合物导电线或碳基导电纤维中任一种。
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