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      壓力傳感器和可穿戴設(shè)備的制作方法

      文檔序號:11194870閱讀:706來源:國知局
      壓力傳感器和可穿戴設(shè)備的制造方法與工藝

      本申請涉及傳感器領(lǐng)域,具體而言,涉及一種壓力傳感器和可穿戴設(shè)備。



      背景技術(shù):

      用于智能可穿戴電子設(shè)備的壓力傳感器已有相關(guān)報道。其主要的局限性在于壓力開關(guān)導(dǎo)通壓強(qiáng)單一,無法應(yīng)用于多個導(dǎo)通壓力閾值的應(yīng)用場景;并且,這些壓力傳感器的輸出信號連續(xù)模擬信號,需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號才能進(jìn)行后續(xù)的信號處理。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本申請的主要目的在于提供一種壓力傳感器和可穿戴設(shè)備,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的壓力傳感器無法應(yīng)用于多個導(dǎo)通壓力閾值場景的問題。

      為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本申請的一個方面,提供了一種壓力傳感器,該壓力傳感器包括:電路板,包括電極區(qū)域,上述電極區(qū)域包括間隔設(shè)置的多個電極對;導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu),設(shè)置在上述電路板的一側(cè),包括第一區(qū)域,上述第一區(qū)域包括導(dǎo)電部,當(dāng)未向上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)施加壓力時,上述導(dǎo)電部與各上述電極對處于隔離狀態(tài),使得各上述電極對處于斷開狀態(tài),當(dāng)向上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)施加大于導(dǎo)通壓力閾值的壓力時,上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生形變,使得上述導(dǎo)電部與至少一個上述電極對接觸,使得至少一個上述電極對導(dǎo)通,不同的上述電極對的導(dǎo)通壓力閾值不同。

      進(jìn)一步地,上述電極區(qū)域位于上述電路板的中心區(qū)域,上述電極區(qū)域在與上述電路板的厚度方向垂直的第一平面的投影位于上述導(dǎo)電部在上述第一平面的投影的內(nèi)部或與上述導(dǎo)電部在上述第一平面的投影重合。

      進(jìn)一步地,上述電極區(qū)域包括多個陰極與多個陽極,上述陰極與上述陽極一一對應(yīng),且一個上述陰極與對應(yīng)的上述陽極形成一個上述電極對;或者上述電極區(qū)域包括一個陰極與多個陽極,一個上述陰極分別與多個上述陽極形成上述多個上述電極對;或者上述電極區(qū)域包括一個陽極與多個陰極,一個上述陽極分別于多個上述陰極形成上述多個上述電極對。

      進(jìn)一步地,上述電極區(qū)域包括N個上述電極對,其中,第X-1個上述電極對在上述電極區(qū)域的投影位于第X個上述電極對在上述電極區(qū)域的投影的內(nèi)部,且第X+1個上述電極對中的上述陰極位于第X個上述電極對的上述陰極的遠(yuǎn)離第X-1個上述電極對的上述陰極的一側(cè),且第X+1個上述電極對中的上述陽極位于第X個上述電極對的上述陽極的遠(yuǎn)離第X-1個上述電極對的上述陽極的一側(cè)。

      進(jìn)一步地,各上述陰極與各上述陽極包括弧段、豎直段以及連接在上述弧段與上述豎直段之間的傾斜段。

      進(jìn)一步地,上述電極區(qū)域包括一一對應(yīng)的上述陰極與上述陽極,各上述陰極或各上述陽極的上述傾斜段在同一條直線上。

      進(jìn)一步地,各上述陰極與各上述陽極依次包括第一水平段、第一垂直段、第二水平段以及第二垂直段,其中,上述第一水平段與上述第二水平段平行,上述第一垂直段與上述第二垂直段平行,且上述第一垂直段連接在上述第一水平段與第二水平段之間,上述第二水平段連接在上述第一垂直段與上述第二垂直段之間。

      進(jìn)一步地,各上述電極對包括一一對應(yīng)的上述陰極與上述陽極,各上述陰極或各上述陽極的上述第二水平段在同一條直線上。

      進(jìn)一步地,上述第一區(qū)域包括多個第一子區(qū)域,上述電極區(qū)域包括多個電極子區(qū)域,上述第一子區(qū)域與上述電極子區(qū)域一一對應(yīng)設(shè)置,且當(dāng)未向上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)施加壓力時,不同的上述第一子區(qū)域與對應(yīng)位置的上述電極子區(qū)域之間的間距不同。

      進(jìn)一步地,上述電路板還包括圍繞上述電極區(qū)域設(shè)置的非電極區(qū)域,上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)還包括圍繞上述第一區(qū)域設(shè)置的第二區(qū)域,上述壓力傳感器還包括:連接部,設(shè)置在上述非電極區(qū)域與上述第二區(qū)域之間,用于固定連接上述非電極區(qū)域與上述第二區(qū)域。

      進(jìn)一步地,上述連接部為壓敏性膠粘帶。

      進(jìn)一步地,上述電路板還包括圍繞上述電極區(qū)域設(shè)置的非電極區(qū)域,上述壓力傳感器還包括:彈性固定件,設(shè)置在上述非電極區(qū)域上且圍繞上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu),用于固定上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)與上述電路板。

      進(jìn)一步地,上述彈性固定件為彈性固定圈。

      根據(jù)本申請的另一方面,提供了可穿戴設(shè)備,包括壓力傳感器,該壓力傳感器為任一種上述的壓力傳感器。

      應(yīng)用本申請的技術(shù)方案,本申請中的壓力傳感器的電路板包括多個電極對,不同的電極對對應(yīng)的導(dǎo)通壓力閾值不同,即向?qū)щ姀椥越Y(jié)構(gòu)施加不同的壓力(該壓力大于導(dǎo)通壓力閾值)時,不同的電極對導(dǎo)通,例如當(dāng)電路板包括三個電極對,分別為第一電極對、第二電極對與第三電極對,這三個電極對對應(yīng)第一導(dǎo)通壓力閾值、第二導(dǎo)通壓力閾值與第三導(dǎo)通壓力閾值,當(dāng)向?qū)щ姀椥越Y(jié)構(gòu)施加的壓力小于第一導(dǎo)通壓力閾值時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生形變,但不足以讓導(dǎo)電區(qū)域與任何一個電極對接觸,即三個電極對均不導(dǎo)通,當(dāng)施加的壓力大于第一導(dǎo)通壓力閾值且小于第二導(dǎo)通壓力閾值時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生形變使得第一電極對與導(dǎo)電區(qū)域接觸,進(jìn)而使得第一電極對導(dǎo)通,當(dāng)壓力逐漸增大且介于第二導(dǎo)通壓力閾值與第三導(dǎo)通壓力閾值之間時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的形變逐漸增大,使得第二電極對與導(dǎo)電區(qū)域接觸,進(jìn)而使得第二電極對也導(dǎo)通,當(dāng)壓力繼續(xù)增大且大于第三導(dǎo)通壓力閾值時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的形變進(jìn)一步增大,使得第三電極對與導(dǎo)電區(qū)域接觸,進(jìn)而使得第三電極對也導(dǎo)通。通過對導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)施加的壓力逐漸增大時,依次導(dǎo)通不同的電極對,進(jìn)而能夠應(yīng)用于多個導(dǎo)通壓力閾值的場景。

      附圖說明

      構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解,本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請,并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:

      圖1示出了根據(jù)本申請的一種實(shí)施例提供的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2示出了本申請的另一種實(shí)施例提供的壓力傳感器在不同工作狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3示出了本申請的再一種實(shí)施例提供的壓力傳感器在不同工作狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4示出了本申請的又一種實(shí)施例提供的壓力傳感器在不同工作狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)、圖5(d)、圖5(e)與圖5(f)示出了本申請的六種實(shí)施例提供電路板的結(jié)構(gòu)示意圖;以及

      圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)、圖6(d)與圖6(e)示出了本申請的五種實(shí)施例提供的導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

      其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:

      1、電路板;2、導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu);3、連接部;4、彈性固定件;11、電極區(qū)域;12、非電極區(qū)域;21、第一區(qū)域;22、第二區(qū)域;10、電極對;101、陰極;102、陽極;01、弧段;02、傾斜段;03、豎直段;04、第一水平段;05、第一垂直段;06、第二水平段;07、第二垂直段;210、第一子區(qū)域;110、電極子區(qū)域。

      具體實(shí)施方式

      應(yīng)該指出,以下詳細(xì)說明都是例示性的,旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

      需要注意的是,這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時,其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

      正如背景技術(shù)所介紹的,現(xiàn)有技術(shù)中的壓力傳感器無法應(yīng)用于多個導(dǎo)通電壓閾值的場景,為了解決如上的技術(shù)問題,本申請?zhí)岢隽艘环N壓力傳感器和可穿戴設(shè)備。

      本申請的一種典型的實(shí)施方式中,提供了一種壓力傳感器,如圖1所示,該壓力傳感器包括:電路板1,包括電極區(qū)域11與導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2,其中,上述電極區(qū)域11包括多個間隔設(shè)置的電極對10;導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2設(shè)置在上述電路板1的一側(cè),包括第一區(qū)域21,上述第一區(qū)域21包括導(dǎo)電部,如圖2至圖4示出了本申請的壓力傳感器在不同狀態(tài)(未施加壓力以及施加不同的壓力對應(yīng)的狀態(tài))時的結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)未向上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2施加壓力時,上述導(dǎo)電部與各上述電極對10處于隔離狀態(tài),使得各上述電極對10處于斷開狀態(tài),當(dāng)向上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2施加大于導(dǎo)通壓力閾值的壓力時,上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2發(fā)生形變,上述導(dǎo)電部與至少一個上述電極對10接觸,使得至少一個上述電極對10導(dǎo)通,不同的上述電極對10的導(dǎo)通壓力閾值不同。

      上述的壓力傳感器的電路板包括多個電極對,不同的電極對對應(yīng)的導(dǎo)通壓力閾值不同,即向?qū)щ姀椥越Y(jié)構(gòu)施加不同的壓力(該壓力大于導(dǎo)通壓力閾值)時,不同的電極對導(dǎo)通,例如當(dāng)電路板包括三個電極對,分別為第一電極對、第二電極對與第三電極對,這三個電極對對應(yīng)第一導(dǎo)通壓力閾值、第二導(dǎo)通壓力閾值與第三導(dǎo)通壓力閾值,當(dāng)未向?qū)щ姀椥越Y(jié)構(gòu)施加壓力時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)未發(fā)生形變,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部與電極區(qū)域中的各電極對處于隔離狀態(tài),壓力傳感器處于斷路狀態(tài),當(dāng)向?qū)щ姀椥越Y(jié)構(gòu)施加的壓力小于第一導(dǎo)通壓力閾值時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生形變,但不足以讓導(dǎo)電區(qū)域與任何一個電極對接觸,即三個電極對均不導(dǎo)通,當(dāng)施加的壓力大于第一導(dǎo)通壓力閾值且小于第二導(dǎo)通壓力閾值時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生形變使得第一電極對與導(dǎo)電區(qū)域接觸,進(jìn)而使得第一電極對導(dǎo)通,當(dāng)壓力逐漸增大且介于第二導(dǎo)通壓力閾值與第三導(dǎo)通壓力閾值之間時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的形變逐漸增大,使得第二電極對與導(dǎo)電區(qū)域接觸,進(jìn)而使得第二電極對也導(dǎo)通,當(dāng)壓力繼續(xù)增大且大于第三導(dǎo)通壓力閾值時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的形變進(jìn)一步增大,使得第三電極對與導(dǎo)電區(qū)域接觸,進(jìn)而使得第三電極對也導(dǎo)通。

      通過對導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)施加的壓力逐漸增大時,依次導(dǎo)通不同的電極對,進(jìn)而使得該壓力傳感器能夠應(yīng)用于多個導(dǎo)通壓力閾值的場景。當(dāng)壓力撤除時,導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)復(fù)位,電極對與導(dǎo)電部恢復(fù)隔離的狀態(tài)。

      另外,壓力傳感器的導(dǎo)通壓力閾值的范圍以及導(dǎo)通壓力閾值的階躍精度(即相鄰電極對對應(yīng)的兩個導(dǎo)通壓強(qiáng)閾值之間的差值)可以通過電路板上的電極對中的電極的形狀、大小、高低、密度及分布來調(diào)節(jié)。另外,還可以通過改變導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能、力學(xué)性能及幾何結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)壓力傳感器的壓強(qiáng)測量范圍、重復(fù)性及遲滯。

      并且,現(xiàn)有技術(shù)中的壓力傳感器輸出的信號為連續(xù)模擬信號,這些模擬信號需模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號才能方便后續(xù)數(shù)據(jù)的處理,而本申請中的壓力傳感器輸出的信號本身就是階躍式信號,無需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換就可方便進(jìn)行后續(xù)的數(shù)字化處理,可以簡化后續(xù)的信號處理系統(tǒng)。

      本申請中的導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)可以包括由導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)電層與由彈性材料形成的彈性體,其中,導(dǎo)電層作為導(dǎo)電部,具體地,導(dǎo)電層通過層壓、涂覆、粘合、注塑或共混等成型加工工藝與彈性材料復(fù)合形成導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu),另外,可以根據(jù)實(shí)際情況選擇不同電阻率的材料。

      本申請中的導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)還可以包括由導(dǎo)電材料與彈性材料形成的復(fù)合材料的導(dǎo)電部,具體可以通過共混、層壓、涂覆、粘合或注塑形成彈性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

      本申請中的導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)中的彈性材料可以是聚氨酯樹脂、聚氨酯軟泡、硅橡膠、聚丙烯酸樹脂、彈性嵌段共聚物與彈性金屬中一種或多種,上述彈性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的回彈性、耐疲勞性以及機(jī)械性能;上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)可以通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、電學(xué)性能和力學(xué)性能來調(diào)整壓力傳感器的導(dǎo)通壓力閾值范圍、重復(fù)性和遲滯。

      本申請中的電路板可為柔性電路板、非柔性電路板或帶有印刷導(dǎo)電層的薄膜或板材。電路板包括電極區(qū)域,電極區(qū)域包括電極對,通過調(diào)整電極對中電極的寬窄、密度、分布及厚度來調(diào)節(jié)導(dǎo)通壓力閾值的范圍以及相鄰的電極對對應(yīng)的導(dǎo)通壓力閾值之間的差值。另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇不同電阻率的導(dǎo)電材料形成電極對中的電極。

      本申請中的導(dǎo)電部與電極區(qū)域在第一平面上的投影只要滿足“有重合的部分,并且該重合的部分對應(yīng)的電極區(qū)域必須包括至少兩個電極對”即可,這樣才可以實(shí)現(xiàn)多個導(dǎo)通壓力閾值場景的應(yīng)用。

      具體地,在滿足上述條件的基礎(chǔ)上,導(dǎo)電部與電極區(qū)域在第一平面上的投影的面積的大小可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置。例如導(dǎo)電部在第一平面上的投影面積可以小于電極區(qū)域在第一平面上的投影的面積,也可以大于電極區(qū)域在第一平面上的投影的面積。

      為了實(shí)現(xiàn)電極區(qū)域中的各電極對均導(dǎo)通,進(jìn)一步保證該壓力傳感器可以應(yīng)用在多個導(dǎo)通電壓閾值的場景中。本申請的一種實(shí)施例中,如圖2所示,上述電極區(qū)域11位于上述電路板1的中心區(qū)域,上述電極區(qū)域11在第一平面的投影位于上述導(dǎo)電部在上述第一平面的投影的內(nèi)部或與上述導(dǎo)電部在上述第一平面的投影重合,第一平面為與上述電路板1的厚度方向垂直的平面。

      需要說明的是,本申請中的每個電極對對應(yīng)兩個電極,一個陰極,一個陽極,并且,電極區(qū)域中的多個電極對中的陽極與陰極并不一定是一一對應(yīng)的,即陰極與陽極的數(shù)目不一定相同,還可以是一對多,即一個陽極對應(yīng)多個陰極或一個陰極對應(yīng)多個陽極,例如電極區(qū)域中包括五個陰極與一個陽極,這一個陽極與五個陰極中的每一個都形成一個電極對,進(jìn)而形成該電極區(qū)域中的五個電極對;還可以是多對多,即多個陽極對應(yīng)多個陰極,例如電極區(qū)域包括兩個陰極與四個陽極,其中,每個陰極對應(yīng)兩個陽極,每個陰極與對應(yīng)的陽極形成一個電極對,進(jìn)而形成該電極區(qū)域中的四個電極對。

      本申請的一種實(shí)施例中,如圖5(a)、圖5(c)、圖5(d)與圖5(e)所示,上述電極區(qū)域包括多個陽極102與多個陰極101,且陽極102與上述陰極101一一對應(yīng),且一個上述陽極102與對應(yīng)的上述陰極101形成一個電極對10。

      本申請的另一種實(shí)施例中,上述電極區(qū)域包括一個陰極與多個陽極,一個上述陰極分別與多個上述陽極形成上述多個電極對,或者上述電極區(qū)域包括一個陽極與多個陰極,一個上述陽極分別于多個上述陰極形成上述多個電極對,圖5(b)示出的是一個陽極102對應(yīng)多個陰極101的情況。

      本申請的一種具體的實(shí)施例中,如圖5(a)至圖5(f)所示,上述電極區(qū)域11包括N個上述電極對10,分別是第一個電極對、第二個電極對、…第X-1個電極對、第X個電極對、第X+1個電極對…第N個電極對,各上述電極對10包括一個陰極101與一個陽極102,第X-1個上述電極對10在上述電極區(qū)域11的投影位于第X個上述電極對10在上述電極區(qū)域11的投影的內(nèi)部,且第X+1個上述電極對10中的陰極101位于第X個上述電極對10的陰極101的遠(yuǎn)離第X-1個上述電極對10的陰極101的一側(cè),且第X+1個上述電極對10中的陽極102位于第X個上述電極對10的陽極102的遠(yuǎn)離第X-1個上述電極對10的陽極102的一側(cè)。這樣將電極對依次遠(yuǎn)離電極區(qū)域的中心設(shè)置且將各電極對陰極與陽極分別設(shè)置在該中心的兩側(cè),當(dāng)對導(dǎo)電彈性體施加的壓力逐漸增大時,電極對依次導(dǎo)通,進(jìn)一步確保了該壓力傳感器能夠應(yīng)用于多個導(dǎo)通壓力閾值的場景中。

      本申請的另一種實(shí)施例中,如圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)、圖5(d)與圖5(e)所示,各上述陰極101與各上述陽極102包括弧段01、豎直段03以及連接在上述弧段01與上述豎直段03之間的傾斜段02。

      為了簡化該壓力傳感器的制作工藝,本申請的一種實(shí)施例中,當(dāng)上述電極區(qū)域包括一一對應(yīng)的上述陰極與陽極時,各上述陰極或各上述陽極的上述傾斜段在同一條直線上,如圖5(a)、圖5(c)與圖5(e)示出了各陰極101的傾斜段02在同一條直線上的情況;圖5(d)示出了各陽極102的傾斜段02在同一條直線上的情況。

      但是,上述的陰極與陽極并不一定限于均具有弧段、傾斜段以及豎直段的結(jié)構(gòu),本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇二者的具體結(jié)構(gòu),可以均具有上述的結(jié)構(gòu),也可以均不具有上述的結(jié)構(gòu),也可以是其中的一個具有上述結(jié)構(gòu)。

      本申請中的另一種實(shí)施例中,如圖5(f)所示,上述各上述陰極101與各上述陽極102依次包括第一水平段04、第一垂直段05、第二水平段06以及第二垂直段07,其中,上述第一水平段04與上述第二水平段06平行,上述第一垂直段05與上述第二垂直段07平行,且上述第一垂直段05連接在上述第一水平段04與第二水平段06之間,上述第二水平段06連接在上述第一垂直段05與上述第二垂直段07之間。

      為了簡化該壓力傳感器的制作工藝,本申請的一種實(shí)施例中,當(dāng)上述電極區(qū)域包括一一對應(yīng)的上述陰極與陽極時,各上述陰極或各上述陽極的上述第二水平段在同一條直線上,圖5(f)示出了各陽極102的第二水平段06在同一條直線上。

      當(dāng)然,陰極與陽極并不一定限于均具有第一水平段、第一垂直段、第二水平段以及第二垂直段的結(jié)構(gòu),本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇二者的具體結(jié)構(gòu),可以均具有上述的結(jié)構(gòu),也可以均不具有上述的結(jié)構(gòu),也可以是其中的一個具有上述結(jié)構(gòu)。

      本申請的再一種實(shí)施例中,如圖2所示,上述電路板1還包括非電極區(qū)域12,上述非電極區(qū)域12圍繞上述電極區(qū)域11設(shè)置。非電極區(qū)域的設(shè)置方便電路板與導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的固定。

      本申請的電路板包括基底與設(shè)置在基底中或者基底表面上的多個電極對,多個電極對間隔設(shè)置,且多個電極對所在的區(qū)域即為電極區(qū)域。本申請中的電路板中除了電極的結(jié)構(gòu)以及設(shè)置方式與現(xiàn)有技術(shù)中的不同之外,電路板的其他的特征,比如電極的材料以及基底的材料均與現(xiàn)有技術(shù)中的相同,此處就不再贅述了。

      本申請中的導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的形狀可以是任何可以實(shí)現(xiàn)本申請的技術(shù)效果的形狀,可以是圓柱體、長方體或者不規(guī)則的形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置合適形狀的導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)。

      本申請的一種實(shí)施例中,如圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)、圖6(d)與圖6(e)所示,上述第一區(qū)域21靠近上述電極區(qū)域11的表面為曲面或平面,上述第一區(qū)域21的遠(yuǎn)離上述電極區(qū)域11的表面為曲面或平面。

      本申請中的另一種實(shí)施例中,如圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)、圖6(d)與圖6(e)所示,上述第二區(qū)域22靠近上述電路板的表面突出于第一區(qū)域靠近電路板的表面,上述第一區(qū)域21的遠(yuǎn)離上述電極區(qū)域11的表面突出于上述第二區(qū)域22的遠(yuǎn)離上述電極區(qū)域11的表面。

      為了更好地將上述彈性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)固定在上述電路板上,本申請的一種實(shí)施例中,如圖2與圖4所示,上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2還包括圍繞上述第一區(qū)域21設(shè)置的第二區(qū)域22,當(dāng)未向上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2施加壓力時,在上述電路板1的厚度方向上,上述第一區(qū)域21的靠近上述電極區(qū)域11的表面與上述電路板1之間的距離為D1,上述第二區(qū)域22的靠近上述電極區(qū)域11的表面與上述電路板1之間的距離為D2,D1>D2。

      本申請的又一種實(shí)施例中,如圖3與圖4所示,上述第一區(qū)域21包括多個第一子區(qū)域210,且當(dāng)未向上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2施加壓力時,不同的上述第一子區(qū)域210與對應(yīng)位置的電極區(qū)域11之間的間距不同,這里的“對應(yīng)位置”就是指正對下方的。

      為了更好地控制多個電極對的導(dǎo)通,本申請的一種實(shí)施例中,如圖3與圖4所示,上述電極區(qū)域11包括多個電極子區(qū)域110,上述第一子區(qū)域210與上述電極子區(qū)域110一一對應(yīng)設(shè)置,且不同的上述第一子區(qū)域210與對應(yīng)位置的上述電極子區(qū)域110之間的間距不同,這里的“對應(yīng)位置”就是指正對下方的。

      由于電極對可以是設(shè)置在基底的表面上,也可以是設(shè)置在基底中,因此,上述的電極子區(qū)域可以是只包括電極的區(qū)域,也可以是包括基底與電極的區(qū)域。當(dāng)是只包括電極的區(qū)域時,通過將電極設(shè)置為不同的厚度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與電路板或者第一子區(qū)域之間的間距不同,如圖5(d)與圖5(e)所示。

      另外需要說明的是,包括電極子區(qū)域的壓力傳感器并不一定包括第一子區(qū)域,也可以不包括第一子區(qū)域,第一子區(qū)域與電極子區(qū)域均可以單獨(dú)存在于壓力傳感器中,也可以同時存在于壓力傳感器中,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。

      為了更好地將導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)固定在電路板上,本申請的一種實(shí)施例中,如圖2與圖4所示,上述壓力傳感器還包括連接部3,設(shè)置在上述非電極區(qū)域12與上述第二區(qū)域22之間,用于固定連接上述非電極區(qū)域12與上述第二區(qū)域22。

      本申請中的連接部的材料可以是金屬材料、有機(jī)材料和/或無機(jī)非金屬材料,連接件使電路板與導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)連接的方式可為粘接、榫接、焊接、鉸接、鎖扣以及螺紋連接中的一種或多種。

      為了以簡單的方式實(shí)現(xiàn)電路板與導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)連接,上述連接部的原料為高分子材料,上述連接方式為粘接。具體的連接部可選用溶劑型膠粘帶、乳液型膠粘帶、熱熔型膠粘帶、壓敏型膠粘帶、壓延型膠粘帶或反應(yīng)型膠粘帶。

      本申請的另一種實(shí)施例中,上述連接部為壓敏性膠粘帶,這樣可以更進(jìn)一步確保導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)與電路板的連接的可靠性。

      為了進(jìn)一步使得壓力傳感器中的電路板、導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)牢固地連接在一起,且進(jìn)一步保證增強(qiáng)壓力傳感器的抗剪切性能、抗沖擊性能以及疲勞性能。本申請的一種實(shí)施例中,如圖1與圖2所示,上述壓力傳感器還包括彈性固定件4,彈性固定件4設(shè)置在上述非電極區(qū)域12上且圍繞上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2,用于固定上述導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)2與上述電路板1。

      上述彈性固定件的材料可選用丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、熱熔膠、不飽和聚酯、室溫硫化硅橡膠與高溫硫化硅橡膠中的一種或多種。

      為了簡化工藝,本申請中的一種實(shí)施例中,彈性固定件的材料選擇室溫硫化硅橡膠,該材料可通過點(diǎn)膠、涂覆、粘合、注塑等工藝復(fù)合到導(dǎo)電板上且圍繞彈性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

      本申請的再一種實(shí)施例中,如圖1所示,上述彈性固定件4為彈性固定圈。彈性固定圈結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便。

      本申請中的壓力傳感器的制作方法可以是任何可以得到該壓力傳感器的方法,具體的一種實(shí)施例中,壓力傳感器的制備方法包括以下步驟:將導(dǎo)電層與彈性體材料經(jīng)過成型加工工藝制備成到點(diǎn)彈性結(jié)構(gòu);當(dāng)采用粘結(jié)的方式將導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)與電路板固定連接時,在粘結(jié)后,對彈性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)施加一定時長的法向壓力(平行電路板的厚度方向),以增加粘合強(qiáng)度,采用連接件將導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)與電路板固定連接。

      另一種具體的實(shí)施例中,上述制作方法還包括將上述彈性固定件的材料經(jīng)工藝復(fù)合到導(dǎo)電彈性結(jié)構(gòu)的周圍且位于電路板上。

      本申請的再一種典型的實(shí)施方式中,提供了一種可穿戴設(shè)備,該可穿戴設(shè)備包括壓力傳感器,上述壓力傳感器為任一種上述的壓力傳感器。

      該可穿戴設(shè)備具有多個導(dǎo)通壓力閾值,使得其的實(shí)用性更強(qiáng),且該可穿戴設(shè)備中的壓力傳感器的輸出信號由于是階躍式信號,所以后期不需要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換,使得該設(shè)備中的信號處理裝置更簡單。

      具體地,該可穿戴設(shè)備可以是智能鞋、智能鞋墊、智能襪子、智能坐墊以及智能服裝等可穿戴智能紡織品。但是并不限于上述提到的這些可穿戴設(shè)備,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況將上述壓力傳感器應(yīng)用在任何可以應(yīng)用的領(lǐng)域中。

      從以上的描述中,可以看出,本申請上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:

      1)、本申請中的壓力傳感器能夠應(yīng)用于多個導(dǎo)通壓力閾值的場景,且壓力傳感器輸出的信號本身就是階躍式信號,無需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換就可方便進(jìn)行后續(xù)的數(shù)字化處理,可以簡化后續(xù)的信號處理系統(tǒng)。

      2)、本申請的可穿戴設(shè)備具有多個導(dǎo)通壓力閾值,使得其的實(shí)用性更強(qiáng),且該可穿戴設(shè)備中的壓力傳感器的輸出信號由于是階躍式信號,所以后期不需要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換,使得該設(shè)備中的信號處理裝置更簡單。

      以上所述僅為本申請的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本申請,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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