CN210487126U - 新型薄膜传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型薄膜传感器，包括连接层、弹性膜、传感元件和电信号输出端，弹性膜用于传递形变量，传感元件用于将形变量转化为电信号，贴合在弹性膜的正面；电信号输出端通过导电线路与传感元件的两个端面连接；连接层一面用于贴合在待检测面上，另一面贴合于弹性膜的正面或者背面；当待检测面受力变形时，会使通过连接层将形变传递给弹性膜，从而将受力产生的形变传递给传感元件，传感元件将机械形变量转换成电信号，并通过导电线路传输到电信号输出端，该新型薄膜传感器能够准确地将受力后产生的形变量转变成电信号，而且结构简单合理，能够快速便捷地完成安装，适用于各种场景。

Description

新型薄膜传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种新型薄膜传感器。

背景技术

传感器技术广泛应用于社会生产活动的方方面面，在该技术中，传感器感知力的作用，产生形变量并将其转化为电信号输出，从而实现对形变量的快速识别。在该技术中，确保传感器能够精确感知力是关键环节之一。目前市场是很多传感器产品都存在结构复杂，安装不便和使用场景受限等情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种新型薄膜传感器，能够准确地将受力后产生的形变量转变成电信号，而且结构简单合理，能够快速便捷地完成安装，适用于各种场景。

根据本实用新型实施例的一种新型薄膜传感器，包括：

弹性膜，用于传递形变量；

传感元件，用于将形变量转化为电信号，贴合在所述弹性膜的正面；

电信号输出端，通过导电线路与所述传感元件的两个端面连接；

连接层，一面用于贴合在待检测面上，另一面贴合于所述弹性膜的正面或者背面。

根据本实用新型实施例的一种新型薄膜传感器，至少具有如下有益效果：弹性膜的正面或者背面通过连接层贴合在待检测面上，传感元件贴合在弹性膜的正面，当待检测面受力变形时，会使通过连接层将形变传递给弹性膜，从而将受力产生的形变传递给传感元件，传感元件将机械形变量转换成电信号，并通过导电线路传输到电信号输出端，该新型薄膜传感器能够准确地将受力后产生的形变量转变成电信号，而且结构简单合理，能够快速便捷地完成安装，适用于各种场景。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接层的所述另一面贴合于所述弹性膜的正面，所述连接层围合成圆环形，所述传感元件位于所述连接层的圆心处。连接层围合成圆环形，相同力度下，圆形支撑发生形变最大，有利于更有效传递力度；传感元件设置于连接层的圆心处，受力时中心位置变形最大，传感器灵敏度最高；另外，连接层围合成圆环形能够全方位包围传感元件，从而对传感元件形成有效的保护，避免传感元件被损坏。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接层围成的圆环直径为5mm至30mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接层的所述另一面贴合于所述弹性膜的正面，所述连接层围合成正多边形，所述传感元件位于所述正多边形的中心处。由于实际使用需求和安装位置的限制，连接层可以相应围合成多边形，甚至是正多边形，同理传感元件设置于连接层的中心处，受力时中心位置变形最大，传感器灵敏度最高；另外，连接层围合成正多边形能够全方位包围传感元件，从而对传感元件形成有效的保护，避免传感元件被损坏。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接层的所述另一面贴合于所述弹性膜的正面，所述连接层包括两块以上相互分隔的支撑体。

根据本实用新型的一些实施例，所述电信号输出端设置在所述连接层内部。电信号输出端设置在连接层内部可以有效缩小压电传感器的体积，压电传感器的部件布局更加紧凑。

根据本实用新型的一些实施例，所述电信号输出端设置在所述连接层外部，所述弹性膜延伸到所述导电线路和所述电信号输出端处。电信号输出端设置在连接层外部可以具有较大的接线空间，便于接线。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接层还覆盖所述导电线路。连接层覆盖导电线路可以对导电线路形成保护，避免导电线路氧化或者被损坏。

根据本实用新型的一些实施例，所述弹性膜的厚度均匀且为0.08mm至0.5mm。连接层的厚度具体根据实际应用场景和其他设计尺寸而定。太薄会使弹性膜中心变形小，传感器灵敏度低；过厚会使弹性膜没有回弹，永久变形。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接层的厚度至少比所述传感元件的厚度大0.1mm。从而保证弹性膜有往下变形0.1mm的空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述导电线路上还覆盖有保护层。通过在导电线路上覆盖保护层，能够避免导电线路被损坏或者避免导电线路氧化。

根据本实用新型的一些实施例，所述弹性膜上设置有若干相互串联或者相互并联的传感元件。设置若干相互串联或者相互并联的传感元件可以满足不同使用场合的使用需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例一提供的一种新型薄膜传感器的俯视图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种新型薄膜传感器的截面图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种新型薄膜传感器的俯视图；

图4为本实用新型实施例三提供的一种新型薄膜传感器的俯视图；

图5为本实用新型实施例四提供的一种新型薄膜传感器的俯视图；

图6为本实用新型实施例五提供的一种新型薄膜传感器的使用示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，本实用新型实施例的一种新型薄膜传感器，包括连接层100、弹性膜200、传感元件300和电信号输出端400。

弹性膜200用于传递形变量；传感元件300用于将形变量转化为电信号，贴合在弹性膜200的正面；电信号输出端400通过导电线路500与传感元件300的两个端面连接；连接层100一面用于贴合在待检测面上，另一面贴合于弹性膜的正面。

其中，连接层100优选采用压敏胶，压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂，在使用过程中才不会有脱胶等现象的发生。当然连接层100也可以采用其他材质进行替代，只要能够起到支撑作用即可。需要注意的是，如图1和图4所示的方案，连接层100应该采用绝缘的材质，避免导致导电线路500短路，如图3所示的方案则不受限制。

其中，弹性膜200优选为高分子薄膜，如PET膜、PI膜、PTFE膜等具有优异的物理性能的薄膜。

其中，传感元件300可以是压电晶片、压电陶瓷、压电薄膜片、应变片或者压阻材料制成的基片等等，只要是能够将形变量或者压力转变成电信号即可。

其中，电信号输出端400可以是焊盘，也可以是常用的芯片引脚，只要能够将电信号输出即可。

根据本实用新型实施例的一种新型薄膜传感器，弹性膜200的正面通过连接层100贴合在待检测面上，传感元件300贴合在弹性膜200的正面，当待检测面受力变形时，会使通过连接层100将形变传递给弹性膜200，从而将受力产生的形变传递给传感元件300，传感元件300将机械形变量转换成电信号，并通过导电线路500传输到电信号输出端400，该新型薄膜传感器能够准确地将受力后产生的形变量转变成电信号，而且结构简单合理，能够快速便捷地完成安装，适用于各种场景。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，连接层100围合成圆环形，传感元件300位于连接层100的圆心处。连接层100围合成圆环形，相同力度下，圆形支撑发生形变最大，有利于更有效传递力度；传感元件300设置于连接层100的圆心处，受力时中心位置变形最大，传感器灵敏度最高。优选地，连接层100围成的圆环直径为5mm至30mm，具体根据实际应用场景而定，如产品可贴装空间、受力面积、贴装面平整度等。连接层圆环的直径不宜过大，过大易发生贴装不平整；连接层圆环的直径也不宜过小，过小会导致受力面积小，传感器灵敏度低。

在本实用新型的一些实施例中，连接层100围合成正多边形，传感元件300位于正多边形的中心处。由于实际使用的需求和安装位置的限制，连接层100可以相应围合成多边形，甚至是正多边形，同理传感元件300设置于连接层100的中心处，受力时中心位置变形最大，传感器灵敏度最高。

在本实用新型的一些实施例中，连接层100还可以设置为包括两块以上相互分隔的支撑体，而不需要设置成一体式的。

参照图3，在本实用新型的一些实施例中，电信号输出端400设置在连接层100内部。电信号输出端400设置在连接层100内部可以有效缩小压电传感器的体积，压电传感器的部件布局更加紧凑。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，电信号输出端400设置在连接层100外部，弹性膜200延伸到导电线路500和电信号输出端400处。电信号输出端400设置在连接层100外部可以具有较大的接线空间，便于接线。

参照图4，在本实用新型的一些实施例中，连接层100还覆盖导电线路500。连接层100覆盖导电线路500可以对导电线路500形成保护，避免导电线路500氧化或者被损坏。

在本实用新型的一些实施例中，弹性膜200的厚度均匀且为0.08mm至0.5mm。连接层100的厚度具体根据实际应用场景和其他设计尺寸而定。太薄会使弹性膜200中心变形小，传感器灵敏度低；过厚会使弹性膜200没有回弹，永久变形。

参照图6，在本实用新型的一些实施例中，连接层100的厚度至少比传感元件300的厚度大0.1mm。从而保证弹性膜200有往下变形0.1mm的空间。

在本实用新型的一些实施例中，所述导电线路上还覆盖有保护层。通过在导电线路上覆盖保护层，能够避免导电线路被损坏或者避免导电线路氧化。

在本实用新型的一些实施例中，弹性膜200上设置有若干相互串联或者相互并联的传感元件300。设置若干相互串联或者相互并联的传感元件300可以满足不同使用场合的使用需求。图5展示了三个传感元件300相互串联的情况，其余情况不再一一展示。

在本实用新型的另一个实施例中，弹性膜200除了正面通过连接层100贴于待检测面上，还可以如图6所示般，弹性膜200的背面通过连接层100贴于待检测面上，传感元件300贴合在弹性膜200的正面，当待检测面受力变形时，会使通过连接层100将形变传递给弹性膜200，从而将受力产生的形变传递给传感元件300，传感元件300将机械形变量转换成电信号，并通过导电线路500传输到电信号输出端400，该新型薄膜传感器能够准确地将受力后产生的形变量转变成电信号，而且结构简单合理，能够快速便捷地完成安装，适用于各种场景。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种新型薄膜传感器，其特征在于，包括：

弹性膜，用于传递形变量；

传感元件，用于将形变量转化为电信号，贴合在所述弹性膜的正面；

电信号输出端，通过导电线路与所述传感元件的两个端面连接；

连接层，一面用于贴合在待检测面上，另一面贴合于所述弹性膜的正面或者背面。

2.根据权利要求1所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述连接层的所述另一面贴合于所述弹性膜的正面，所述连接层围合成圆环形，所述传感元件位于所述连接层的圆心处。

3.根据权利要求1所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述连接层的所述另一面贴合于所述弹性膜的正面，所述连接层围合成正多边形，所述传感元件位于所述正多边形的中心处。

4.根据权利要求1所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述连接层的所述另一面贴合于所述弹性膜的正面，所述连接层包括两块以上相互分隔的支撑体。

5.根据权利要求2至4任一所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述电信号输出端设置在所述连接层内部。

6.根据权利要求2至4任一所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述电信号输出端设置在所述连接层外部，所述弹性膜延伸到所述导电线路和所述电信号输出端处。

7.根据权利要求6所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述连接层还覆盖所述导电线路。

8.根据权利要求2至4任一所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述连接层的厚度至少比所述传感元件的厚度大0.1mm。

9.根据权利要求1所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述导电线路上还覆盖有保护层。

10.根据权利要求1所述的一种新型薄膜传感器，其特征在于，所述弹性膜上设置有若干相互串联或者相互并联的传感元件。

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