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一种信号检测传感结构

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-07-01 11:23:55

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-07-21 16:07:43
本实用新型公开了一种信号检测传感结构,其中,信号检测传感结构包括:层叠粘合的第一压电驻极体层、第二压电驻极体层以及位于所述第一压电驻极体层和所述第二压电驻极体层之间的粘合层;所述第一压电驻极体层远离所述第二压电驻极体层的一侧表面包括多个凸起结构;所述第二压电驻极体层临近所述第一压电驻极体层的一侧表面为平滑表面;所述第一压电驻极体层用于检测触摸物体的接触信号和/或滑动信号,所述第二压电驻极体层用于检测触摸物体的接触信号。第一压电驻极体层和第二压电驻极体层的叠层结构实现了单一传感单元对接触信号和滑动信号的同时检测,本实用新型实施例提供的信号检测传感结构结构简单、灵敏度高、基本无热释电效应、在工作温度范围内基本不受温度变化影响,可以实现对接触信号和滑动信号的高精度检测。
一种信号检测传感结构,其特征在于,包括:第一压电驻极体层、第二压电驻极体层以及位于所述第一压电驻极体层和所述第二压电驻极体层之间的粘合层;所述第一压电驻极体层远离所述第二压电驻极体层的一侧表面包括多个凸起结构;所述第二压电驻极体层临近所述第一压电驻极体层的一侧表面为平滑表面;所述第一压电驻极体层用于检测触摸物体的接触信号和/或滑动信号,所述第二压电驻极体层用于检测触摸物体的接触信号。

与手部功能相关的感觉主要包括接触、压力、位置、滑动、温度等。调查显示,接触、 抓握等比较重要,在研宄中我们也发现,“接触”和“滑动”是假肢手最重要的两类感觉信息, 存在于绝大多数假肢手动作中(“挥手”等除外),是实现安全可靠抓握的关键。触滑信号可 通过分析假肢手与物体之间的相互作用力得出,通常来说,“接触”信号主要是静态力,而 “滑动”信号主要是动态力。

[0003]最常见的静态力传感器有电容式和电阻式传感器。电容式传感器通过测量平行板 之间的电容变化来测量压力,但其电路复杂,受电磁干扰大。电阻式传感器包括压阻式和接 触电阻式,通过测量材料电阻率变化来测量压力,但其灵敏度和信号稳定性受到一定限制。 此外,还可使用应变片等方法检测假肢手感觉信号,但也存在结构复杂、灵敏度低等不足。 [0004]常见的动态力传感器有压电式和摩擦电式传感器。这两类传感器制备工艺较高, 且压电材料的信号受温度影响,在抓握较热或较冷物体时,温度变化干扰感觉信号的检测。 此外,多个电阻式传感器构成的阵列,也能用于检测滑动信号,还有光电式、声电式、电磁式 等传感器,通过间接的方式获取信号,但均存在结构复杂、制作难度大、可靠性低、精度难以 保证等缺点。

[0005] 目前,可利用聚偏乙烯等压电薄膜能够同时检测接触信号和滑动信号,但在信号 分离方面难度较大,使得两种信号的检测精度都较低。 实用新型内容

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本实用新型提供的信号检测传感结构包括第一压电驻极体层、第二压电驻极体层 以及位于所述第一压电驻极体层和所述第二压电驻极体层之间的粘合层,第一压电驻极体 层远离第二压电驻极体层的一侧表面包括多个凸起结构,以检测触摸物体的接触信号和/ 或滑动信号,第二压电驻极体层临近第一压电驻极体层的一侧表面为平滑表面,以检测触 摸物体的接触信号,第一压电驻极体层和第二压电驻极体层的叠层结构实现了单一传感单 元对接触信号和滑动信号的同时检测,本实用新型实施例提供的信号检测传感结构结构简 单、灵敏度高、基本无热释电效应、在工作温度范围内基本不受温度变化影响,可以实现对 接触信号和滑动信号的高精度检测。

技术合作

上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会 理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明 显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例 对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离 本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附 的权利要求范围决定。