一种柔性压电装置、柔性压电式输入设备及其输入方法

技术特征：
1.一种柔性压电装置，其特征在于，包括柔性压电薄膜层、导电材料层、第一绝缘层以及第二绝缘层，其中柔性压电薄膜层的上表面与第一绝缘层下表面贴合，柔性压电薄膜层的下表面与导电材料层上表面贴合，导电材料层下表面与第二绝缘层上表面贴合；在导电材料层设置有多个引流点。2.如权利要求1所述的柔性压电装置，其特征在于，所述柔性压电薄膜层、所述导电材料层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层均为矩形，在导电材料层4个角的位置各设置一个引流点。3.如权利要求1或2所述的柔性压电装置，其特征在于，所述柔性压电薄膜是在pvdf粉末中加入纳米碳粉和纳米zno采用静电纺丝方法制备而成。4.如权利要求3所述的柔性压电装置，其特征在于，所述柔性压电薄膜的制备方法具体包括以下步骤：（1）将纳米碳粉、纳米zno和pvdf粉末按照质量比为1：15：100的比例准备，将dmf和丙酮按照体积比为3：2的比例配置；（2）按照浓度11.6g/ml为标准，取一定质量的溶质和一定体积的溶剂放置在密封的瓶中，在温度30℃下搅拌3-5小时；（3）上述溶液超声30分钟，然后将溶液转移至注射器中开始静电纺丝过程，该过程中控制溶液的进料速度为1.5 ml/h，室温控制在40℃以下，湿度在60%以下，金属电极尖端距离接地铝箔板15cm，外加电场电压15kv;（4）将收集到的纳米纤维连带铝箔板放入烘箱中烘干，最后冷却至室温。5.一种柔性压电式输入设备，其特征在于包括柔性压电式输入单元，所述柔性压电式输入单元包括柔性压电装置、用于将柔性压电装置在引流点产生的电流放大的信号放大电路、ad转换电路、用于根据柔性压电装置上不同引流点产生的电流大小的比值输出设定数据或命令的信号处理模块以及通讯模块；所述柔性压电装置包括柔性压电薄膜层、导电材料层、第一绝缘层以及第二绝缘层，其中柔性压电薄膜层的上表面与第一绝缘层下表面贴合，柔性压电薄膜层的下表面与导电材料层上表面贴合，导电材料层下表面与第二绝缘层上表面贴合；在导电材料层设置有多个引流点；柔性压电装置的每个引流点分别连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接ad转换电路的输入端，ad转换电路的输出端连接信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接至通讯模块的输入端。6.如权利要求5所述的柔性压电式输入设备，其特征在于，所述柔性压电式输入单元的信号放大电路包括4个相同的信号放大单元，所述信号放大单元包括运算放大器、第一电阻、第二电阻以及电容，其中第一电阻、第二电阻以及电容的第一端分别连接至引流点，第一电阻的第二端连接至运算放大器的反相输入端；运算放大器的电源端接入直流电源；运算放大器的同相输入端和运算放大器的负极接线端子均接地；运算放大器的输出端与第二电阻的第二端以及电容的第二端相连接。7.如权利要求6所述的柔性压电式输入设备，其特征在于，所述柔性压电式输入单元的ad转换电路包括4个相同的ad转换单元，所述ad转换单元包括ad转换芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容以及稳压芯片，其中ad转换芯片的地址引脚、接地引脚均接地，ad转换芯片的基准电压引脚分别连接第四电阻的第二端与第五电阻的第一端，第四电阻的第一端分别与第二电容的第一端、稳压芯片的参考极以及稳压芯片的阴极连接；稳压芯片的
阴极还通过第三电阻连接至直流电压源；稳压芯片的阳极、第五电阻的第二端、第二电容的第二端均接地。8.如权利要求5所述的柔性压电式输入设备，其特征在于，所述信号处理模块采用单片机，所述通讯模块采用串/并口、usb接口或者蓝牙设备。9.一种基于权利要求5所述的柔性压电式输入设备的输入方法，其特征在于包括以下步骤：a将柔性压电装置上表面或下表面分为多个大小形状相同的矩形区域，并对这些区域进行编号；b按压柔性压电装置的某一位置，并输出该点所属矩形区域的编号；c根据输出的矩形区域编号输出设定的字符或命令。10.如权利要求9所述的柔性压电式输入单元的输入方法，其特征在于，步骤b具体包括以下过程：定义四个引流点产生的电流比值的范围与矩形区域的对应关系，按压柔性压电装置的某一点时，根据4个引流点产生的电流大小的比值即可确定所按压的矩形区域，并输出其编号。

技术总结
本发明公开了一种柔性压电装置和一种柔性压电式输入设备，柔性压电式输入设备包括柔性压电式输入单元，柔性压电式输入单元包括柔性压电装置、用于将柔性压电装置在引流点产生的电流放大的信号放大电路、AD转换电路、用于根据柔性压电装置上不同引流点产生的电流大小的比值输出设定数据或命令的信号处理模块以及通讯模块；柔性压电装置的每个引流点分别连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接AD转换电路的输入端，AD转换电路的输出端连接号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接至通讯模块的输入端。使用本发明公开的柔性压电式输入设备解决了输入设备不易携带，能耗较高以及遇水易失灵的问题。能耗较高以及遇水易失灵的问题。能耗较高以及遇水易失灵的问题。


技术研发人员：孙磊 李涵博 赵彦保 王治华 邹雪艳
受保护的技术使用者：河南大学
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2022/10/11