TWM512700U - 壓力感測器之功能量測輔助製品 - Google Patents

Description

壓力感測器之功能量測輔助製品

本創作係關於一種壓力感測器之功能量測輔助製品，尤指一種應用於製作壓力對所需功能性變化之參考值，以利壓力感測器研發、壓力感測值修正等用途之功能量測輔助製品。

因應穿戴式電子裝置的發展，需要各式各樣的感測器來搭配，並透過後端微處理器的資料整合運算方能達成。目前一般具備感測功能的電子裝置中,如一般大眾所熟悉的觸控面板，其主要區分有電容式與電阻式兩大類，又如運動型手環之重力感測器等等。

基於穿戴式電子裝置發展需求，具備壓力感測功能的壓力感測器亦為其一項必要的裝置。惟現有壓力感測器產品，因研發與製造受限於經驗的關係，且無其他輔助器具提供輔助修正其對壓力感測值之判斷誤差，造成壓力感測值誤差偏大，難以精確地反應實際的壓力感測值，以致現有壓力感測器產品在壓力感測功能上的表現，尚未能達到較佳的品質水準。

本創作之主要目的在於提供一種壓力感測器之功能量測輔助製品，用以解決現有壓力感測器產品因研發與製造缺少有效輔助而有壓力感測值誤差偏大之問題。

為達成前揭目的，本創作所提出的壓力感測器之功能量測輔助製品係包含： 一第一量測基材，其包含一第一絕緣基材以及一第一導電層，第一導電層係設於第一絕緣基材頂面，該第一導電層包含一第一受壓部以及一連接於第一受壓部一側的第一電連接部； 一第二量測基材，係與第一量測基材上下設置，該第二量測基材包含一第二絕緣基材以及一第二導電層，第二導電層設於第二絕緣基材底面，該第二導電層包含一第二受壓部以及一連接於第二受壓部一側的第二電連接部，第二受壓部與第一受壓部上下相對；以及 一絕緣彈性墊，係設置於第一量測基材具有第一受壓部的區段與第二量測基材具有第二受壓部的區段之間。

藉由前揭功能量測輔助製品之創作，使其能夠設置於一壓力機上，並使該功能量測輔助製品電性連接一LCR電表，利用功能量測輔助製品因壓力機施加不等值的壓力，而產生不同程度的形變，透過LCR電表依據功能量測輔助製品不同程度形變產生之電容值變化而加以紀錄，並據以整合製作一壓力與電容值之關係對照表，提供業者在壓力感測器的製造以及壓力感測值修正之參考依據。進而降低壓力感測器在壓力感測時之誤差，提升壓力感測功能。

如圖1及圖2所示，係揭示本創作壓力感測器之功能量測輔助製品1之一較佳實施例，該功能量測輔助製品1包含一第一量測基材10、一第二量測基材20以及一絕緣彈性墊30。

該第一量測基材10包含一第一絕緣基材11以及一第一導電層12，第一導電層12係設於第一絕緣基材11的頂面，該第一導電層12包含一第一受壓部121以及一第一電連接部122，第一電連接部122連接於第一受壓部121之一側。所述第一絕緣基材11可選用聚亞醯胺(Polyimide, PI)等絕緣材質製成的膜片，第一導電層12可為銅等導電性材質製成的膜層。於本較佳實施例中，第一受壓部121為圓形。

該第二量測基材20包含一第二絕緣基材21以及一第二導電層22，第二導電層22係設於第二絕緣基材21的底面，該第二導電層22包含一第二受壓部221以及一第二電連接部222，第二電連接部222連接於第二受壓部221之一側。所述第二絕緣基材21可選用聚亞醯胺(Polyimide, PI)等絕緣材質製成的膜片，第二導電層22可為銅等導電性材質製成的膜層。第二量測基材20係與第一量測基材10上下間隔設置，第二受壓部221與第一受壓部121上下相對。於本較佳實施例中，第二受壓部221的形狀及面積大小尺寸相同於第一受壓部121。

該絕緣彈性墊30係設置於第一量測基材10與第二量測基材20之間，該絕緣彈性墊30可選用聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)材質所製成的墊片，所述聚二甲基矽氧烷為長鏈狀高分子，且係經由交聯反應而成為網狀結構的分子，為一種無毒、疏水性的惰性物質，且為非易燃性的透明彈性體，其透光性良好、生物相容性佳、易與多種材質室溫結合，以及因較低的楊氏模數(Young’s modulus)形成結構高彈性的特性等。於本較佳實施例中，絕緣彈性墊30設置於第一量測基材10具有第一受壓部121的區段與第二量測基材20具有第二受壓部221的區段之間，第一量測基材10具有第一電連接部122的區段與第二量測基材20具有第二電連接部222的區段分別自絕緣彈性墊30相對兩側伸出，用以電連接一LCR電表。

如圖3及圖4所示，本創作壓力感測器之功能量測輔助製品1於壓力感測量測時，其係置放於一壓力機2的承載台3上，並以該功能量測輔助製品1的第一量測基材10的第一電連接部122與第二量測基材20的第二電連接部222電連接一LCR電表。

其次，操作壓力機2中連接壓力計5的上壓件4對該功能量測輔助製品1施以一預定壓力，該上壓件4必須足以使該功能量測輔助製品1完全受到壓力，該功能量測輔助製品1被施以壓力時，絕緣彈性墊30受壓形變，而使第一量測基材10之第一導電層12之第一受壓部121與第二量測基材20之第二導電層22之第二受壓部221間之間距因絕緣彈性墊30受壓形變而變小。基於兩平行板間的距離與電容值成反比之基本電學原理。故能通過LCR電表6取得該功能量測輔助製品1受一定壓力時，第一導電層12與第二導電層22間因受壓變形而產生間距改變後的電容值，並紀錄該功能量測輔助製品1所受的壓力值與相對應的電容值，如此，多次變更施加於該功能量測輔助製品1上的壓力值，以及通過LCR電表6取得與相對應的電容值，再整合製作一壓力與電容值之關係對照表，利用該壓力與電容值之關係對照表，提供製造業者在壓力感測器的製造以及感測值修正之參考依據。降低壓力感測器在壓力感測時之判斷誤差，提升壓力感測功能。

1‧‧‧功能量測輔助製品
2‧‧‧壓力機
3‧‧‧承載台
4‧‧‧上壓件
5‧‧‧壓力計
6‧‧‧LCR電表
10‧‧‧第一量測基材
11‧‧‧第一絕緣基材
12‧‧‧第一導電層
121‧‧‧第一受壓部
122‧‧‧第一電連接部
20‧‧‧第二量測基材
21‧‧‧第二絕緣基材
22‧‧‧第二導電層
221‧‧‧第二受壓部
222‧‧‧第二電連接部
30‧‧‧絕緣彈性墊

圖1係本創作壓力感測器之功能量測輔助製品之一較佳實施例立體外觀示意圖。 圖2係圖1所示壓力感測器之功能量測輔助製品較佳實施例的立體分解示意圖。 圖3係圖1所示壓力感測器之功能量測輔助製品較佳實施例之進行壓力量測之參考圖。 圖4係圖1所示壓力感測器之功能量測輔助製品較佳實施例之受壓狀態參考圖。

1‧‧‧功能量測輔助製品

10‧‧‧第一量測基材

11‧‧‧第一絕緣基材

12‧‧‧第一導電層

121‧‧‧第一受壓部

122‧‧‧第一電連接部

20‧‧‧第二量測基材

21‧‧‧第二絕緣基材

22‧‧‧第二導電層

221‧‧‧第二受壓部

222‧‧‧第二電連接部

30‧‧‧絕緣彈性墊

Claims (5)

1. 一種壓力感測器之功能量測輔助製品，係包含： 一第一量測基材，其包含一第一絕緣基材以及一第一導電層，第一導電層係設於第一絕緣基材頂面，該第一導電層包含一第一受壓部以及一連接於第一受壓部一側的第一電連接部； 一第二量測基材，係與第一量測基材上下設置，該第二量測基材包含一第二絕緣基材以及一第二導電層，第二導電層設於第二絕緣基材底面，該第二導電層包含一第二受壓部以及一連接於第二受壓部一側的第二電連接部，第二受壓部與第一受壓部上下相對；以及 一絕緣彈性墊，係設置於第一量測基材具有第一受壓部的區段與第二量測基材具有第二受壓部的區段之間。
2. 如請求項1所述之壓力感測器之功能量測輔助製品，其中，該第一絕緣基材與第二絕緣基材為聚亞醯胺製成的膜片，第一導電層與第二導電層為銅膜層，該絕緣彈性墊為聚二甲基矽氧烷所製成的墊片。
3. 如請求項1或2所述之壓力感測器之功能量測輔助製品，其中，第一受壓部與第二受壓部為相同的圓形。
4. 如請求項1或2所述之壓力感測器之功能量測輔助製品，其中，第一量測基材具有第一電連接部的區段與第二量測基材具有第二電連接部的區段分別自絕緣彈性墊相對兩側伸出。
5. 如請求項3所述之壓力感測器之功能量測輔助製品，其中，第一量測基材具有第一電連接部的區段與第二量測基材具有第二電連接部的區段分別自絕緣彈性墊相對兩側伸出。