CN211740459U - 一种压电式织物传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种压电式织物传感器，其包括：上电极层(1)，所述上电极层(1)包括第一织物基层(10)和固定在所述第一织物基层上的若干上电极(11)；下电极层(2)，所述下电极层(2)包括第二织物基层(20)和固定在所述第二织物基层上的若干下电极(21)，以及中间介电层(3)，所述中间介电层(3)设置在所述上电极层(1)和所述下电极层(2)之间，并且包括由压电材料制成的格网(30)和固定在格网一端的绝缘连接部(33)。该压电式织物传感器结构简单、成本低，有利于大规模应用于柔性触控场景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压电式织物传感器。
背景技术
目前，控制技术的发展趋势逐步从按钮、旋钮类的实体控制键转向无实体控制键的触控式控制。而在一般的触控场景中，触控都是通过触控屏实现的，而触控屏具有柔性差的缺点，很难应用在弧面和易受冲击的表面上。
此外，触控屏价格不菲，对于仅需要一般触控传感的应用场景来说，无异于大材小用，反而造成了昂贵的生产成本。
尤其是在汽车行业，越来越多的控制点被安排在座椅、扶手、车窗等部位，这些部位所具有的特点是具有弧面且通常由软包材料包覆，因此并不适于采用刚性的传感控制件。
因此，市场上迫切地需要一种新式的织物传感器，以便能低成本地应用到所需的特殊场景中。
实用新型内容
为此目的，本实用新型提出了一种压电式织物传感器，它包括：
上电极层，该上电极层包括第一织物基层和固定在该第一织物基层上的若干上电极，
下电极层，该下电极层包括第二织物基层和固定在该第二织物基层上的若干下电极，以及
中间介电层，该中间介电层设置在上电极层和下电极层之间，并且包括由压电材料制成的格网和固定在格网一端的绝缘连接部。
通过这种结构，使得中间介电层在受到局部压力时极化，从而导通受压点上下两侧的电极，以此实现触控的功能。因此，本实用新型的压电式织物传感器具有相当好地柔性和较低的厚度，更重要的是该结构简单，制成成本低，且可靠性高。
在根据本实用新型的标题的不同实施例中，我们可以依赖以下配置中的一个和/或多个：
进一步，上电极层的第一织物基层上的若干上电极相互平行。
进一步，下电极层的第二织物基层上的若干下电极相互平行。
进一步，上电极层的第一织物基层上的若干上电极和下电极层的第二织物基层上的若干下电极相互垂直地排列。
进一步，上电极层的第一织物基层上的若干上电极横向排列，下电极层的第二织物基层上的若干下电极纵向排列。
进一步，上电极层还具有与中间介电层的绝缘连接部相对应的上层绝缘连接部。
进一步，上电极层还具有连接上电极端部的上层导线，上层导线延伸进上层绝缘连接部。
进一步，下电极层还具有与中间介电层的绝缘连接部相对应的下层绝缘连接部。
进一步，下电极层还具有连接下电极端部的下层导线，下层导线延伸进下层绝缘连接部。
进一步，上电极和下电极都是镀银电极。
附图说明
应理解的是，在本实用新型中，除明显矛盾或不兼容的情况外，全部特征、变形方式和/或具体实施例可以根据多种组合相结合。
通过阅读以下作为非限制性说明的具体实施例，并结合附图，本实用新型的其它特征和优点将显而易见，图中：
-图1是根据本实用新型的压电式织物传感器的爆炸图。
具体实施方式
应理解的是，上述附图并非真实比例，而仅仅是用于说明本实用新型基本原理的多种优选特征的简图。本实用新型所公开的设计特征，例如尺寸、方向、定位和形状根据具体应用和使用环境确定。
下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。在这些附图中，相同的参考号是指在所有附图中本实用新型的相同或等效元件。
图1示出了根据本实用新型的压电式织物传感器的爆炸图，它主要包括上电极层1、下电极层2和中间介电层3。该爆炸图只用于示意该压电式织物传感器的内部结构，并不表示其结构只能如图1所示。
上电极层1包括第一织物基层10和固定在第一织物基层上的若干上电极11，上电极11通过超声波焊接固定在第一织物基层上。
下电极层2包括第二织物基层20和固定在第二织物基层上的若干下电极21，下电极21通过超声波焊接固定在第二织物基层上。第二织物基层可以采用与第一织物基层相同的织物构成。
中间介电层3设置在上电极层1和下电极层2之间，并且包括由压电材料制成的格网30和固定在格网一端的绝缘连接部33，该绝缘连接部33通过粘合剂与格网30黏附在一起。
通过将上电极层1、下电极层2和中间介电层3缝纫在一起可获得成型的压电式织物传感器。成型的压电式织物传感器由于具有织物的基本属性，因此手感舒适，适于应用到柔性触控的场景中，且从外侧看并不能看到其内部结构，因此外观美观。
使用时，用户可以将手指压向该压电式织物传感器，由于中间介电层3的压电材料受力极化，使得上电极层1的部分上电极与下电极层2的部分下电极导通，由此产生导通信号。通过连接外部控制系统和驱动系统，可以应用该导通信号实现相应的功能。
具体地，上电极层1的第一织物基层10上的若干上电极11相互平行。下电极层2的第二织物基层20上的若干下电极21相互平行。
更具体地，上电极层1的第一织物基层10上的若干上电极11和下电极层2的第二织物基层20上的若干下电极21相互垂直地排列。例如，上电极层1的第一织物基层10上的若干上电极11横向排列，下电极层2的第二织物基层20上的若干下电极21纵向排列，反之亦可。且上电极11的边缘保持与上电极层1的边缘一段距离，同样的，下电极21的边缘保持与下电极层2的边缘一段距离。
上电极层1的上电极11与下电极层2的下电极21的这种互相垂直的排列方式构成了交错的矩阵，由此，当用户用手指触摸到该织物传感器上的一点时，可以通过测量电阻值的大小来确定用户手指触摸到的具体位置，可以为精确定位提供电信号。由于本实用新型主要涉及其形状和结构，因此不在此赘述。
其优点是，这种结构还能避免用户的手掌或手臂大面积按压到织物传感器上所导致的误操作。
上电极层1还可以具有连接上电极11端部的上层导线12，以及与中间介电层3的绝缘连接部33相对应的上层绝缘连接部13，上层导线12延伸进上层绝缘连接部13。
下电极层2还可以具有连接下电极21端部的下层导线22，以及与中间介电层3的绝缘连接部33相对应的下层绝缘连接部23，下电极层2还具有下层导线22延伸进下层绝缘连接部23。
上层绝缘连接部13、下层绝缘连接部23和绝缘连接部33具有相同或相似的形状，当电极层1、下电极层2和中间介电层3缝纫在一起时，上层绝缘连接部13、下层绝缘连接部23和绝缘连接部33贴合在一起，使得上层导线12和下层导线22不受意外导通的风险。
优选地，上电极11和下电极21都是镀银电极。
优选地，压电材料是石英晶体或压电陶瓷。
以上实施例仅作为实例，不对本实用新型的范围起到限定作用。本领域技术人员在此基础上，可以在本实用新型的权利要求的保护范围内，预想到能实现相同功能的其它实施方式。
本领域技术人员掌握多种实施例及多种变形及改进。尤其是，需明确的是，除明显矛盾或不兼容的情况外，本实用新型的上述特征、变形方式和/或具体实施例可以相互结合。所有这些实施例及变形及改进都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种压电式织物传感器，其特征在于，其包括：
上电极层(1)，所述上电极层(1)包括第一织物基层(10)和固定在所述第一织物基层上的若干上电极(11)，
下电极层(2)，所述下电极层(2)包括第二织物基层(20)和固定在所述第二织物基层上的若干下电极(21)，以及
中间介电层(3)，所述中间介电层(3)设置在所述上电极层(1)和所述下电极层(2)之间，并且包括由压电材料制成的格网(30)和固定在格网一端的绝缘连接部(33)。
2.根据权利要求1所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述上电极层(1)的第一织物基层(10)上的若干上电极(11)相互平行。
3.根据权利要求1所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述下电极层(2)的第二织物基层(20)上的若干下电极(21)相互平行。
4.根据权利要求1所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述上电极层(1)的第一织物基层(10)上的若干上电极(11)和所述下电极层(2)的第二织物基层(20)上的若干下电极(21)相互垂直地排列。
5.根据权利要求4所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述上电极层(1)的第一织物基层(10)上的若干上电极(11)横向排列，所述下电极层(2)的第二织物基层(20)上的若干下电极(21)纵向排列。
6.根据权利要求1所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述上电极层(1)还具有与中间介电层(3)的绝缘连接部(33)相对应的上层绝缘连接部(13)。
7.根据权利要求6所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述上电极层(1)还具有连接上电极(11)端部的上层导线(12)，上层导线(12)延伸进所述上层绝缘连接部(13)。
8.根据权利要求1所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述下电极层(2)还具有与中间介电层(3)的绝缘连接部(33)相对应的下层绝缘连接部(23)。
9.根据权利要求8所述的压电式织物传感器，其特征在于，所述下电极层(2)还具有连接下电极(21)端部的下层导线(22)，下层导线(22)延伸进所述下层绝缘连接部(23)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的压电式织物传感器，其特征在于，上电极(11)和下电极(21)都是镀银电极。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114543649A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-27 | 华南理工大学 | 一种弹力绳织物基底拉伸传感器、设备及制造方法 |
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2020
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2021
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114543649A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-27 | 华南理工大学 | 一种弹力绳织物基底拉伸传感器、设备及制造方法 |
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