CN207730349U - 微型薄片压力传感器 - Google Patents

Abstract

一种微型薄片压力传感器，包括基材、以及形成于基材上的导电线路，所述导电线路包括两引线，每一引线包括一外端与一内端，所述两引线的外端用于与外部电路连接，所述基材上还形成有多个并联设置的碳膜，每一所述碳膜的两端分别与两引线的内端连接，传感器受压时碳膜产生形变使其阻值产生变化，所述碳膜所受压力越大，其变形程度越大，阻值越大，本实用新型传感器的压力电阻特性的线性更好，稳定性更好，恢复性更好，耐磨、耐氧化，寿命更长，产品结构更牢靠，可以广泛应用于生产、生活中。

Description

微型薄片压力传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别是涉及一种压力传感器。

背景技术

传感器技术与通信技术、计算机技术构成现代信息产业的三大支柱。其中，传感器技术是一项相对通信技术和计算机技术落后的瓶颈工业。传统传感器因功能、特性、体积等难以满足现代计算机技术、通信技术对精度、可靠性、抗环境性、信息处理能力等要求而逐渐被淘汰。

薄膜压力传感器是随着薄膜技术的发展而诞生的一种性能优良的新型压力传感器，其采用精密印刷技术，具有精度高、工作温度范围宽、稳定性好等优良特点。现有薄膜压力传感器一面为银浆导电线路层，另一面为高电阻层，所述银浆线路层与高电阻层彼此分离。当传感器受压时，银浆线路层与高电阻层相接触，随着两者接触的紧密程度的增加，两者之间的电流增加，从而改变传感器的输出电阻。上述结构的传感器，由于银浆电路层的耐磨性差、且容易氧化，难以满足苛刻的使用环境。

发明内容

有鉴于此，提供一种能有效克服上述缺点的微型薄片压力传感器。

一种微型薄片压力传感器，包括基材、以及形成于基材上的导电线路，所述导电线路包括两引线，每一引线包括一外端与一内端，所述两引线的外端用于与外部电路连接，所述基材上还形成有多个并联设置的碳膜，每一所述碳膜的两端分别与两引线的内端连接，传感器受压时碳膜产生形变进而阻值产生变化，所述碳膜所受压力越大，其变形程度越大，阻值越大。

较佳地，所述多个碳膜的内端相连，外端呈辐射状向外延伸，碳膜的内端与其中一引线的内端相连，碳膜的外端分别与其中另一引线的内端相连。

较佳地，所述碳膜为3个，呈Y形设置。

较佳地，所述其中另一引线的内端呈C形，所述其中一引线的内端折弯，由C形内端的开口延伸向C形内端的中心。

较佳地，所述碳膜上还形成有覆盖碳膜的绝缘层。

较佳地，所述绝缘层上还设置有垫片，所述垫片的中央形成有正对碳膜的开口。

一种微型薄片压力传感器，包括薄片基材、以及形成于基材上的导电线路，所述导电线路包括两分离设置的引线，所述基材上还形成有多个电阻，所述多个电阻并联地连接于两引线之间，所述多个电阻的内端相连，外端呈辐射状向外延伸。

较佳地，所述其中一引线的末端呈C形，另一引线的末端折弯，由C形末端的开口延伸向C形末端的中心，所述电阻的内端所述另一引线的末端相连，电阻的外端分别与所述一引线的C形末端相连。

较佳地，所述电阻为碳膜，数量为3个，呈Y形设置。

较佳地，其还包括一垫片，所述垫片设于所述基材一侧，且垫片的中央形成有正对电阻的开口。

相较于现有技术，本实用新型微型薄片压力传感器的碳膜在外力作用下产生弹性变形进而产生阻值变化，压力电阻特性的线性更好，稳定性更好，恢复性更好，且耐磨、耐氧化，寿命更长，产品结构更牢靠，可以广泛应用于生产、生活中。

附图说明

图1为本实用新型微型薄片压力传感器的一实施例的结构示意图。

图2为图1所示微型薄片压力传感器的爆炸图。

图3为图1所示微型薄片压力传感器受压时的状态变化示意图。

图4为图1所示微型薄片压力传感器受压时的电阻变化示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本实用新型的一个或多个实施例，以使得本实用新型所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

图1及图2所示为本实用新型微型薄片压力传感器的一具体实施例，其包括基材10、以及形成于基材10上的导电线路20与电阻结构30。

所述基材10为薄片状，具有一定的弹性，受压可以有一定的形变量。所述基材10的材料优选地为FR4、PET和/或PI。在所述基材10上，通过印刷、蚀刻、电镀和/或喷涂等工艺形成所述导电线路20，其具体工艺在此不做赘述。本实施例中，所述导电线路20包括两条引线22，所述两条引线22分离设置，每一引线22具有一外端24与一内端26，所述引线22的内端26用于与电阻结构30连接，所述外端24则与外部电路连接。本实施例中，所述电阻结构30为碳膜。在形成导电线路20之后，通过丝网印刷技术在基材10的指定位置上印上碳油，然后经烘烤固化后形成所述碳膜30，具有一定的阻值。

本实施例中，所述电阻结构30包括并联设置的多个碳膜，所述多个碳膜30呈辐射状设置，所有碳膜30的内端32相连接，外端34由内端32呈辐射状向外延伸。所述碳膜30的内端32与其中一条引线22的内端26连接，所述碳膜30的外端34分别与另一条引线22的内端26连接。本实施例中，所述其中另一条引线22的内端26呈C形，所述其中一条引线22的内端26折弯由C形内端26的开口52延伸向C形内端26的中心。所述碳膜30的内端32覆盖于所述其中一条引线22的内端26的末端上并与之电连接；所述碳膜30的外端34呈辐射状分别向外延伸至与所述其中另一条引线22的C形内端26相交，如此与之形成电连接。较佳地，所述碳膜30为3个，整体呈Y形。在一些实施例中，所述电阻结构30也可以由更多个碳膜并联构成，也可以由单个碳膜构成。

较佳地，在所述电阻结构30上形成有绝缘层40，所述绝缘层40通过印刷、喷涂和/或贴合绝缘材料等工艺形成，对电阻结构30起到保护作用。较佳地，所述绝缘层40完全覆盖电阻结构30以及导电线路20的内端26。更优地，在所述绝缘层40上设置有垫片50，所述垫片50可采用塑胶或金属薄片，所述垫片50的中央形成开口52，边缘覆胶与基材10上的绝缘层40相贴合。贴合后，垫片50的开口52正对电阻结构30。

本实用新型微型薄片压力传感器在使用时，如图3所示，作用力F施加于基材10的背面(即背对所述垫片的一侧)且正对电阻结构30的位置，基材10以及印刷于基材10上的电阻结构30产生变形被拉伸，如图4所示，如此电阻结构30的阻值增大，流过的电流变小。具体地，作用力F越大，电阻结构30的变形程度越大，碳膜30的拉伸程度越大，其电阻值越大；反之作用力F越小，碳膜30的拉伸程度越小，其电阻值越小。当作用力F去除后，碳膜30恢复形变，电阻值恢复至初始值。在本实用新型微型薄片压力传感器受力时，碳膜30产生变形，阻值产生变化，其变化的电阻通过导电线路20向外输出，根据阻值的变化即可得到作用力F的大小。

本实用新型微型薄片压力传感器的碳膜30在外力作用下产生弹性变形进而产生阻值变化，压力电阻特性的线性更好，稳定性更好，恢复性更好，且耐磨损、耐氧化，寿命更长，产品结构更牢靠，可以广泛应用于生产、生活中，如应用于压力感应按键，压感笔、压力监测，形变监测，震动监测，智能鞋垫，压力阈值开关，计数器，生命体征监测等。需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种微型薄片压力传感器，包括基材、以及形成于基材上的导电线路，所述导电线路包括两引线，每一引线包括一外端与一内端，所述两引线的外端用于与外部电路连接，其特征在于：所述基材上还形成有多个并联设置的碳膜，每一所述碳膜的两端分别与两引线的内端连接，传感器受压时碳膜产生形变使其阻值产生变化，所述碳膜所受压力越大，其变形程度越大，阻值越大。

2.如权利要求1所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，所述多个碳膜的内端相连，外端呈辐射状向外延伸，碳膜的内端与其中一引线的内端相连，碳膜的外端分别与其中另一引线的内端相连。

3.如权利要求2所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，所述碳膜为3个，呈Y形设置。

4.如权利要求2所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，所述其中另一引线的内端呈C形，所述其中一引线的内端折弯，由C形内端的开口延伸向C形内端的中心。

5.如权利要求1所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，所述碳膜上还形成有覆盖碳膜的绝缘层。

6.如权利要求5所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，所述绝缘层上还设置有垫片，所述垫片的中央形成有正对碳膜的开口。

7.一种微型薄片压力传感器，包括薄片基材、以及形成于基材上的导电线路，所述导电线路包括两分离设置的引线，其特征在于：所述基材上还形成有多个电阻，所述多个电阻并联地连接于两引线之间，所述多个电阻的内端相连，外端呈辐射状向外延伸。

8.如权利要求7所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，所述其中一引线的末端呈C形，另一引线的末端折弯，由C形末端的开口延伸向C形末端的中心，所述电阻的内端所述另一引线的末端相连，电阻的外端分别与所述一引线的C形末端相连。

9.如权利要求8所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，所述电阻为碳膜，数量为3个，呈Y形设置。

10.如权利要求7所述的微型薄片压力传感器，其特征在于，还包括一垫片，所述垫片设于所述基材一侧，且垫片的中央形成有正对电阻的开口。