專利名稱：柔軟材料壓力傳感器用柔軟感應(yīng)材料的設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用混入了微小構(gòu)造體的柔軟感應(yīng)材料在其受外界影響發(fā)生變形的情況下，及電氣特性發(fā)生變化，將柔軟材料在外界影響下發(fā)生的柔軟材料內(nèi)部微小空間內(nèi)的相對位置變化所引起的相關(guān)的電氣信號變化檢測出用來作為導(dǎo)致柔軟材料變形的壓力信號的壓力傳感器所使用的柔軟感應(yīng)材料的設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的壓力傳感器有薄膜變形后檢測應(yīng)變的應(yīng)變傳感器的，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)及民用領(lǐng)域。以上的傳感器，其作為感應(yīng)速度信號的材料或者機構(gòu)基本都是硬質(zhì)的材料。還沒有像橡膠一樣的柔軟高分子材料作為壓力信號感應(yīng)材料同時構(gòu)造簡單的的壓力傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
前述的傳統(tǒng)的壓力傳感器，都是應(yīng)用硬質(zhì)的感應(yīng)材料或者機構(gòu)。本發(fā)明發(fā)明的材料能夠用來作為柔軟壓力傳感器的感應(yīng)材料的應(yīng)用，同時本發(fā)明提供了一種新型的壓力傳感器及加壓力檢測方法。并且該柔軟感應(yīng)材加壓力傳感器構(gòu)造簡單，有利于降低壓力傳感器生產(chǎn)成本和根據(jù)廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明的目的，是提供了用于新型柔軟壓力傳感器的柔軟感應(yīng)材料設(shè)計方法。本專利申請的第一個發(fā)明內(nèi)容是，發(fā)明了應(yīng)用混入了微小構(gòu)造體的柔軟材料作為壓力傳感器感應(yīng)材料的該柔軟材料的設(shè)計方法。是提供了在柔軟的橡膠財力中混入了導(dǎo)電性的微小螺旋形狀，或有彈性開合構(gòu)造的構(gòu)造體的柔軟橡膠材料做成柔軟感應(yīng)材料。該混合材料在其形狀發(fā)生變化時，其形狀變化引起的微小空間內(nèi)的相互位置關(guān)系變化及應(yīng)力變化引起的該柔軟材料的電氣特性變化。將應(yīng)用此檢測方法檢測出的電信號變化作為壓力信號的該材料的應(yīng)用方法。另外，本發(fā)明申請的第二個發(fā)明內(nèi)容是，該柔軟壓力感應(yīng)材料成分主要由以下幾部分組成a，柔軟的高分子橡膠材料，如硅膠；b，混入柔軟中的導(dǎo)電性微小螺旋形狀，或有彈性開合構(gòu)造的構(gòu)造體的柔軟橡膠材料做成柔軟感應(yīng)材料；C，混入柔軟材料中的導(dǎo)電纖維及導(dǎo)電性粒子。關(guān)于發(fā)明的效果的說明依據(jù)本發(fā)明申請的發(fā)明，可以用柔軟的混入了微型構(gòu)造的材料來用作壓力傳感器的感應(yīng)壓力信號的材料，制作新型壓力傳感器。該新型壓力傳感器構(gòu)造簡單，將更加有利于壓力傳感器的廣泛使用。本發(fā)明實施時最佳方案的說明一，混入了微小構(gòu)造體的柔軟材料在受到外界影響發(fā)生內(nèi)部應(yīng)力變化時其內(nèi)部微小構(gòu)造體的機電特性變化特性及其利用混入微小導(dǎo)電構(gòu)造的柔軟材料，如橡膠材料中的具有導(dǎo)電特性的微小構(gòu)造體，由于是微小的機械構(gòu)造，當柔軟材料的內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化時，微小機械構(gòu)造受周圍的柔軟材料的應(yīng)力變化的影響，將發(fā)生變形，使其導(dǎo)電特性發(fā)生變化。在柔軟材料中的微小機械構(gòu)造體的導(dǎo)電特性的變化，在宏觀上，導(dǎo)致混入了微小機械構(gòu)造的柔軟材料的電氣特性發(fā)生變化。通過電子檢測回路，將混入了微小構(gòu)造體的柔軟材料的隨其內(nèi)部應(yīng)力變化而引起的電氣特性變化檢測出，并且將外部變形所引起的內(nèi)部應(yīng)力變化中的由外部加速度變化所導(dǎo)致的分離處理，作為檢測出加速度輸出。

圖1，圖2是本發(fā)明申請中的混入柔軟材料中的微小機械構(gòu)造的模型圖。圖3是混入了具有導(dǎo)電特性的柔軟材料的電氣模型圖。從電氣特性上看，混入了具有導(dǎo)電特性的微小機械構(gòu)造的柔軟材料可以看做是由電阻(R)，電容(C)，電感(L)組成的網(wǎng)絡(luò)。圖4是柔軟材料的應(yīng)力和其變形的關(guān)系圖。圖1中的尖形部分的開合與應(yīng)力的變化關(guān)系以下算式算出。
K
權(quán)利要求
1.應(yīng)用混入了微小構(gòu)造體的柔軟材料作為壓力傳感器感應(yīng)材料的該柔軟材料的設(shè)計方法。是提供了在柔軟的橡膠財力中混入了導(dǎo)電性的微小螺旋形狀，或有彈性開合構(gòu)造的構(gòu)造體的柔軟橡膠材料做成柔軟感應(yīng)材料。該混合材料在其形狀發(fā)生變化時，其形狀變化引起的微小空間內(nèi)的相互位置關(guān)系變化及應(yīng)力變化引起的該柔軟材料的電氣特性變化。將應(yīng)用此檢測方法檢測出的電信號變化作為壓力信號的該材料的應(yīng)用方法。
2.該柔軟壓力感應(yīng)材料成分主要由以下幾部分組成a，柔軟的高分子橡膠材料，如硅膠；b，混入柔軟中的導(dǎo)電性微小螺旋形狀，或有彈性開合構(gòu)造的構(gòu)造體的柔軟橡膠材料做成柔軟感應(yīng)材料；c，混入柔軟材料中的導(dǎo)電纖維及導(dǎo)電性粒子。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用混入了微小構(gòu)造體的柔軟感應(yīng)材料在其受外界影響發(fā)生變形的情況下，及電氣特性發(fā)生變化，將柔軟材料在外界影響下發(fā)生的柔軟材料內(nèi)部微小空間內(nèi)的相對位置變化所引起的相關(guān)的電氣信號變化檢測出用來作為導(dǎo)致柔軟材料變形的壓力信號的壓力傳感器所使用的柔軟感應(yīng)材料的設(shè)計方法。應(yīng)用混入了微小構(gòu)造體的柔軟材料作為壓力傳感器感應(yīng)材料的該柔軟材料的設(shè)計方法。是提供了在柔軟的橡膠財力中混入了導(dǎo)電性的微小螺旋形狀，或有彈性開合構(gòu)造的構(gòu)造體的柔軟橡膠材料做成柔軟感應(yīng)材料。該混合材料在其形狀發(fā)生變化時，其形狀變化引起的微小空間內(nèi)的相互位置關(guān)系變化及應(yīng)力變化引起的該柔軟材料的電氣特性變化。將應(yīng)用此檢測方法檢測出的電信號變化作為壓力信號的該材料的應(yīng)用方法。
文檔編號G01P15/12GK103063332SQ20111033833
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者郭松 申請人:郭松