CN206593588U - 一种可同时实现机械和导电连接的织物应变传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可同时实现机械和导电连接的织物应变传感器，其包括织物传感器本体和电路板，该织物传感器本体包括织物载体和设置于织物载体上的导电层，其特征在于：还包括连接装置，其用于将所述电路板和所述导电层导电连接并同时将所述电路板和所述织物传感器本体机械连接。本实用新型采用了缝纫、铆压和层压的三种连接方式，解决了传感器只能通过硬件连接来实现导电连接的局限性，为织物传感器在电路连接中提供了可靠的导电连接方法。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能穿戴技术领域，具体涉及一种可同时实现电路板和织物传感器本体之间的机械和导电连接的织物应变传感器，以及电路板和织物传感器本体之间的连接方法。
背景技术
织物应变传感器包括织物传感器本体和与其信号连接的电路板(一般采用柔性电路板)，该织物传感器本体包括织物载体和设置于织物载体上的导电层，与所述电路板信号连接的即为该导电层。
传统方法中，导电层和电路板之间的导电连接是通过硬件来实现的，例如：导线、数据线、电路板等，采用这种方式连接的织物应变传感器穿戴于人体上时会存在很大的异物感，降低了织物传感器穿戴的舒适度。而且，上述传统方法只能实现织物载体上的导电层和电路板之间的导电连接，不能实现二者的机械连接，二者的机械连接需要其他的硬件来实现，使得织物应变传感器的成品配件多、体积大，更加增加了穿戴时的异物感，降低了舒适度。
实用新型内容
有鉴于背景技术所述，本实用新型的目的是提供一种可同时实现电路板和织物传感器本体之间的机械和导电连接的织物应变传感器，以及电路板和织物传感器本体之间的连接方法。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种织物应变传感器，其包括织物传感器本体和电路板，该织物传感器本体包括织物载体和设置于织物载体上的导电层，其特征在于：还包括连接装置，其用于将所述电路板和所述导电层导电连接并同时将所述电路板和所述织物传感器本体机械连接。
一种实施方式为：所述连接装置包括导电纤维线，所述导电纤维线的一端缝纫连结于所述导电层上，另一端与所述电路板接触，所述电路板通过粘合层固定于所述织物载体的未设置所述导电层的位置上，所述导电纤维线的所述另一端与所述电路板的接触处通过导电固定层实现固定和导电连接。
优选的，所述粘合层为热粘纸，和/或，所述导电固定层为固化后的导电浆料层。
优选的，所述导电纤维线为金属纤维、炭系纤维、导电型金属化合物纤维或导电高分子型纤维，或者由其中至少一种纤维织成的纤维式导线。
第二种实施方式为：所述连接装置包括导电扣，所述导电扣包括可相互扣合实现导电的导电子扣和导电母扣，所述织物传感器本体上设有穿透所述织物基材及其上的所述导电层的第一通孔，所述电路板的相应位置设有第二通孔，所述导电子扣穿过所述第一通孔和第二通孔后与导电母扣相对扣合铆紧，实现所述电路板和所述导电层的导电连接和相互固定；或者，所述电路板的相应位置不设通孔，所述导电子扣穿过所述第一通孔后与导电母扣相对扣合铆紧，将所述电路板夹于中间，实现所述电路板和所述导电层的导电连接和相互固定
第三种实施方式为：所述连接装置包括导电浆料层和热粘纸，所述电路板通过所述热粘纸固定于所述织物基材上，同时使得所述导电层的导电连接点与所述电路板接触，所述电路板通过所述导电浆料层与所述导电层的导电连接点导电连接。
相较于现有技术，本实用新型的优点在于：
1、连接工艺操作简单，可用于织物传感器或智能纺织品之中；
2、异物感弱，可舒适的穿戴于人体或机器人皮肤或者家用纺织品上；
3、导线或导电扣与织物传感器或智能纺织品的导电连接良好，性能稳定；
4、可水洗，即使在多次洗涤后其导电连接依然良好。
附图说明
图1和图2分别为本实用新型实施例一的分解结构示意图和剖面结构示意图；
图3和图4分别为本实用新型实施例二的分解结构示意图和剖面结构示意图；
图5和图6分别为本实用新型实施例三的分解结构示意图和剖面结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供一种织物应变传感器，如图1和图2所示，其包括织物传感器本体和柔性电路板5，该织物传感器本体包括织物载体1和设置于织物载体1上的导电层2。本实施例之所述电路板5和所述导电层2导电连接，同时，所述电路板5和所述织物传感器本体机械连接。
具体实现的结构为：导电纤维线3的一端缝纫连结于所述导电层2上，另一端与所述柔性电路板5电性接触。所述柔性电路板5通过热粘纸4固定于所述织物载体1的未设置所述导电层2的位置上，所述导电纤维线3的所述另一端与所述柔性电路板5的接触处是通过在所述柔性电路板5外表面的固化后的导电浆料层6实现二者的机械固定和导电连接。也可以是：在柔性电路板5上开设通孔7，导电纤维线3的所述另一端位于该通孔7处，将导电浆料层6设置于该通孔7处，实现柔性电路板5和导电纤维线3二者的机械固定和导电连接。
所述导电纤维线3可以采用金属纤维、炭系纤维、导电型金属化合物纤维或导电高分子型纤维，或者由其中至少一种纤维织成的纤维式导线。
上述的柔性电路板5和织物传感器本体的同时实现导电和机械连接的结构，是采用以下方法制备的：
S1、将导电纤维线3的一端缝纫于织物传感器的导电层2后引出导电纤维线3的另一端，长度在25mm～35mm之间；
S2、将热粘纸4通过热压粘结于织物应变传感器的织物载体1的未设置所述导电层2的位置上；
S3、将所述导电纤维线3的所述另一端穿过柔性电路板5，所述柔性电路板5通过热压粘结于所述热粘纸4上；
S4、将导电浆料6涂敷于所述导电纤维线3的所述另一端与所述柔性电路板5的接触处，加热固化，实现导通；
S5：剪去超出固化后的导电浆料层6的导电纤维线3。
实施例二：
本实施例提供另一种结构的织物应变传感器，也可以同时实现织物传感器本体和柔性电路板的导电连接和机械连接，只是相对于实施例一，采取了导电扣铆接的连接方式。
具体为：所述导电扣40包括可相互扣合实现导电的导电子扣和导电母扣，所述织物传感器本体上设有穿透所述织物基材10及其上的所述导电层20的第一通孔11，所述电路板50的相应位置设有第二通孔51，所述导电子扣穿过所述第一通孔11和第二通孔51后与导电母扣相对扣合铆紧，实现所述电路板50和所述导电层20的导电连接和相互机械固定。
上述结构的制备方法为：
S10、在所述织物载体10和导电层20上切出第一通孔11；在所述柔性电路板50上开设第二通孔51；
S20、将导电子扣穿过所述第一通孔11和柔性电路板50上的第二通孔51；
S30、将导电母扣相对所述导电子扣铆压紧，从而将所述柔性电路板50和所述织物传感器本体机械固定、导电连接。
事实上，柔性电路板50上可以不设第二通孔51，所述导电子扣穿过所述第一通孔11后与导电母扣相对扣合铆紧，将所述柔性电路板50夹于中间，实现所述电路板50和所述导电层02的导电连接和相互机械固定。
实施例三：
本实施例提供一种通过层压方式实现柔性电路板和织物传感器本体机械固定和导电连接的织物应变传感器及其制备方法。
需要的连接装置包括导电浆料层600和热粘纸400，所述柔性电路板500通过所述热粘纸400固定于所述织物传感器本体的织物基材100上，同时使得所述织物传感器本体的导电层200的导电连接点与所述柔性电路板500接触，所述柔性电路板500通过所述导电浆料层600与所述导电层200的导电连接点导电连接。
上述结构的制备方法包括以下步骤：
S100、从所述导电层200引出导电连接点；
S200、将热粘纸400通过热压粘结于织物应变传感器的织物载体100的未设置所述导电层200的位置上；
S300、将所述柔性电路板500与所述导电连接点接触，通过热压粘结方法压紧于所述热粘纸400上；
S400、将导电浆料600涂敷于所述柔性电路板500和所述导电连接点的接触处，加热固化。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种可同时实现机械和导电连接的织物应变传感器，其包括织物传感器本体和电路板，该织物传感器本体包括织物载体和设置于织物载体上的导电层，其特征在于：还包括连接装置，其用于将所述电路板和所述导电层导电连接并同时将所述电路板和所述织物传感器本体机械连接。
2.根据权利要求1所述的织物应变传感器，其特征在于：所述连接装置包括导电纤维线，所述导电纤维线的一端缝纫连结于所述导电层上，另一端与所述电路板接触，所述电路板通过粘合层固定于所述织物载体的未设置所述导电层的位置上，所述导电纤维线的所述另一端与所述电路板的接触处通过导电固定层实现机械固定和导电连接。
3.根据权利要求2所述的织物应变传感器，其特征在于：所述粘合层为热粘纸，和/或，所述导电固定层为固化后的导电浆料层。
4.根据权利要求2或3所述的织物应变传感器，其特征在于：所述导电纤维线为金属纤维、炭系纤维、导电型金属化合物纤维或导电高分子型纤维，或者由其中至少一种纤维织成的纤维式导线。
5.根据权利要求1所述的织物应变传感器，其特征在于：所述连接装置包括导电扣，所述导电扣包括可相互扣合从而实现所述电路板和所述导电层的导电连接和相互固定导电的导电子扣和导电母扣。
6.根据权利要求5所述的织物应变传感器，其特征在于：所述织物传感器本体上设有穿透所述织物基材及其上的所述导电层的第一通孔；所述电路板的相应位置设有第二通孔；所述导电子扣穿过所述第一通孔和第二通孔后与导电母扣相对扣合铆紧，实现所述电路板和所述导电层的导电连接和相互固定。
7.根据权利要求5所述的织物应变传感器，其特征在于：所述织物传感器本体上设有穿透所述织物基材及其上的所述导电层的通孔，所述电路板的相应位置不设通孔，所述导电子扣穿过所述通孔后与导电母扣相对扣合铆紧，将所述电路板夹于中间，实现所述电路板和所述导电层的导电连接和相互固定。
8.根据权利要求1所述的织物应变传感器，其特征在于：所述连接装置包括导电浆料层和热粘纸，所述电路板通过所述热粘纸固定于所述织物基材上，同时使得所述导电层的导电连接点与所述电路板接触，所述电路板通过所述导电浆料层与所述导电层的导电连接点导电连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110646129A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-03 | 上海建工集团股份有限公司 | 一种电阻式拉索索力测量装置及方法 |
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| CN110646129B (zh) * | 2019-09-12 | 2024-04-05 | 上海建工集团股份有限公司 | 一种电阻式拉索索力测量装置及方法 |
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