一种压力传感器的制作方法

本实用新型涉及健康检测领域，特别是涉及一种压力传感器。

背景技术：

随着人们对生活质量的追求越来越高，为了保障身体健康，根据脚底形状进行私人定制的定制鞋越来越受到人们欢迎。要制作定制鞋，除了使用相应设备对用户的脚底轮廓信息进行采集之外，对于用户在穿鞋过程中的足底压力分布的掌握也非常重要，现有的测量足底压力分布数据的方式是在鞋底内表面的测量区域粘贴薄膜压力传感器，在实际使用中发现，即便同一批次的薄膜传感器，在相同测量条件下得出的数据离散性也比较大，而同一个薄膜压力传感器在相同测量条件下的多次测量中，误差也比较大，测量结果难以反映真实情况，较大的误差往往使得以此为依据做出的定制鞋难以达到理想的效果。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供压力传感器，还提供压力分布检测鞋。

本实用新型的压力传感器的技术方案是：

一种压力传感器，包括由高阻值导电橡胶制成的弹性中间体以及分别贴合固定在中间体上下两侧的电极片，各所述电极片均连接导线，所述弹性中间体包括中部的柱状体和一体设于柱状体上表面和/或下表面上的可变弹性层，可变弹性层为阵列状上小下大的凸起结构或横截面为网状的栅格结构。

优选的，所述凸起结构为均布在上表面和/或下表面上的阵列状的锥状体、半球体或台状体。

优选的，所述弹性中间体宽度为0.5cm～2cm且竖向长度为1mm～4mm，柱状体的竖向长度为单个的可变弹性层厚度的两倍。

优选的，所述电极片为镍片。

优选的，所述电极片通过导电粘合剂贴合固定在弹性中间体的上下两侧。

优选的，下层的所述电极片的下表面上设有粘接层。

优选的，上层的所述电极片的上表面和下层的所述电极片的下表面均粘贴塑料膜，两塑料膜的周向边缘粘接在一起实现电极片在弹性中间体上下两侧的贴合固定，下层的所述塑料膜的下表面具有粘接层。

优选的，上层的所述电极片与导线的连接部和下层的所述电极片与导线的连接部在竖直方向上错开设置。

本实用新型的压力传感器，在使用的时候,可将压力传感器放置在鞋内的筒状安装座中或者粘贴在鞋底中,脚部踩上之后,可变弹性层受到挤压变形,由于可变弹性层的形状为上小下大的凸起结构或横截面为网状的栅格结构,受到外力后,变形空间和变形幅度都比较大,电极片与可变弹性层的接触面积变化也比较大,导致不同外力下对应的弹性中间体的电阻阻值变化也比较大,测量更加灵敏和准确,同时与针刺式的相比,由于无需刺入弹性中间体破坏其结构,使用寿命也高的多,由于弹性中间体具有一定的体积和特定的形状,加工一致性高,运输安放过程中受外部因素影响也可忽略不计,避免了漂移现象的发生,本实用新型的压力传感器通过试验将压力和电阻实际标定之后,即可批量生产和使用,结构非常简单。

更进一步的，电极片为镍片,镍片材质坚硬,保证下压时的受力一致性。

更进一步的，下层的所述电极片的下表面上设有粘接层,可粘贴在测量面上。

更进一步的，上层的所述电极片的上表面和下层的所述电极片的下表面均粘贴塑料膜，两塑料膜的周向边缘粘接在一起实现电极片在弹性中间体上下两侧的贴合固定，下层的所述塑料膜的下表面具有粘接层,该结构简单实用,固定更加牢靠。

更进一步的，上层的所述电极片与导线的连接部和下层的所述电极片与导线的连接部在竖直方向上错开设置,在弹性中间体较薄的时候,防止短路。

附图说明

图1是本实用新型实施例中压力传感器的一种结构示意图；

图2是图1中弹性中间体的结构示意图；

图3是图2的俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例中压力传感器的另一种结构示意图；

图5是图4中弹性中间体的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

一种压力传感器,如图1-3所示，包括由高阻值导电橡胶制成的弹性中间体以及分别贴合固定在中间体上下两侧的电极片4、5，高阻值导电橡胶一般是掺杂石墨或者纳米级导电金属在一定条件下制成,通过控制掺杂度以及其他参数来控制导电橡胶的阻值,高阻值导电橡胶的制作为现有技术,此处不多赘述,就本实施例来说,高阻值导电橡胶指的是弹性中间体在自然状态下阻值在20mω时所对应的导电橡胶材料,电极片可以为镍片或者铜片等,本实施例采用镍片,镍片材质坚硬,保证下压时的受力一致性,各电极片均连接导线6、7，上层的电极片4与导线7的连接部和下层的电极片5与导线6的连接部在竖直方向上错开设置,防止短路,弹性中间体包括中部的柱状体1和一体设于柱状体上表面和下表面上的可变弹性层2、3，可变弹性层为阵列状上小下大的凸起结构或横截面为网状的栅格结构,如图3所示,本实施例中采用横截面为网状的栅格结构。

弹性中间体宽度为0.5cm～2cm且竖向长度为1mm～4mm，本实施例中，弹性中间体的宽度为1cm且竖向长度为1mm，其中柱状体1的竖向长度为单个的可变弹性层厚度的两倍，本实施例中柱状体为圆柱，可变弹性层为圆形。上层的电极片的上表面和下层的电极片的下表面均粘贴塑料膜8、9，两塑料膜的周向边缘粘接在一起实现电极片在弹性中间体上下两侧的贴合固定，下层的所述塑料膜的下表面具有粘接层。（图中未显示）,可用于粘贴在测量面上。本实施例的压力传感器，受压时阻值变化范围在20mω～200kω。

实施例2

与上述实施例不同的是，如图4-5所示，凸起结构为均布在上表面和下表面上的阵列状的锥状体10、11，锥状体可以为圆锥或棱锥，本实施例中为圆锥12；电极片通过导电粘合剂贴合固定在弹性中间体的上下两侧，下层的电极片的下表面上设有粘接层（图中未显示），可用于粘贴在测量面上。

在其他实施例中，与上述实施例不同的是，可变弹性层还可以根据需要仅设置在柱状体的一个表面上，凸起结构为半球体或台状体，台状体可以为圆台或棱台。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种压力传感器，其特征在于：包括由高阻值导电橡胶制成的弹性中间体以及分别贴合固定在中间体上下两侧的电极片，各所述电极片均连接导线，所述弹性中间体包括中部的柱状体和一体设于柱状体上表面和/或下表面上的可变弹性层，可变弹性层为阵列状上小下大的凸起结构或横截面为网状的栅格结构。

2.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于：所述凸起结构为均布在上表面和/或下表面上的阵列状的锥状体、半球体或台状体。

3.根据权利要求2所述的一种压力传感器，其特征在于：所述弹性中间体宽度为0.5cm～2cm且竖向长度为1mm～4mm，柱状体的竖向长度为单个的可变弹性层厚度的两倍。

4.根据权利要求3所述的一种压力传感器，其特征在于：所述电极片为镍片。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种压力传感器，其特征在于：所述电极片通过导电粘合剂贴合固定在弹性中间体的上下两侧。

6.根据权利要求5所述的一种压力传感器，其特征在于：下层的所述电极片的下表面上设有粘接层。

7.根据权利要求1～4任意一项所述的一种压力传感器，其特征在于：上层的所述电极片的上表面和下层的所述电极片的下表面均粘贴塑料膜，两塑料膜的周向边缘粘接在一起实现电极片在弹性中间体上下两侧的贴合固定，下层的所述塑料膜的下表面具有粘接层。

8.根据权利要求1～4任意一项所述的一种压力传感器，其特征在于：上层的所述电极片与导线的连接部和下层的所述电极片与导线的连接部在竖直方向上错开设置。

技术总结
本实用新型涉及一种压力传感器，包括由高阻值导电橡胶制成的弹性中间体以及分别贴合固定在中间体上下两侧的电极片，各所述电极片均连接导线，所述弹性中间体包括中部的柱状体和一体设于柱状体上表面和/或下表面上的可变弹性层，可变弹性层为阵列状上小下大的凸起结构或横截面为网状的栅格结构。本实用新型的压力传感器，由于可变弹性层的形状为上小下大的凸起结构或横截面为网状的栅格结构,受到外力后,变形空间和变形幅度都比较大,导致不同外力下对应的弹性中间体的电阻阻值变化也比较大,测量更加灵敏和准确,由于弹性中间体具有一定的体积和特定的形状,加工一致性高,运输安放过程中受外部因素影响也可忽略不计,避免了漂移现象的发生。

技术研发人员：王明秋;孙承业;刘青玉
受保护的技术使用者：西畔(北京)信息技术有限责任公司
技术研发日：2021.02.04
技术公布日：2021.08.27