可折叠多模态弯曲传感器的系统和方法与流程

技术特征：
1.一种用于柔性传感器的信号电极，其特征在于，所述信号电极包括：弹性层；在所述弹性层内、并且包括导电材料的第一传感器区域；连接至所述弹性层、并且包括折线区域的变窄区域；以及连接至所述变窄区域、并且包括导电材料的可折叠传感器区域；其中，所述可折叠传感器区域被配置为，当所述变窄区域在折线区域处被折叠时，位于所述第一传感器区域的上方。2.根据权利要求1所述的信号电极，其特征在于，还包括：在所述弹性层内的第一迹线，提供至所述第一传感器区域的电连接；以及在所述弹性层内的第二迹线，延伸穿过所述变窄区域并且提供至所述可折叠传感器区域的电连接。3.根据权利要求1所述的信号电极，其特征在于，所述变窄区域被配置为，当在所述折线区域处被弯曲时，形成环状区域。4.根据权利要求1所述的信号电极，其特征在于，所述变窄区域被配置为，当在所述折线区域处被弯曲时，附接至所述弹性层。5.根据权利要求1所述的信号电极，其特征在于，所述可折叠传感器区域以嵌入结构形成于所述弹性层内，并且通过基本上不含弹性材料的周边与所述弹性层基本分离。6.一种多模态柔性传感器，其特征在于，包括：信号电极层，包括：弹性层；在所述弹性层内、并且包括导电材料的第一传感器区域；连接至所述弹性层、并且包括折线区域的变窄区域；以及连接至所述变窄区域、并且包括导电材料的可折叠传感器区域；其中，所述变窄区域在所述折线区域处被弯折，所述可折叠传感器区域位于所述第一传感器区域的上方；以及位于所述第一传感器区域和所述可折叠传感器区域之间的介电中介层，上述组合形成第一柔性电容器。7.根据权利要求6所述的多模态柔性传感器，其特征在于，还包括：在所述弹性层内的第一迹线，提供至所述第一传感器区域的电连接；以及在所述弹性层内的第二迹线，提供至所述可折叠传感器区域的电连接，并且，除了延伸穿过所述变窄区域的部分，所述第二迹线基本上位于与所述第一迹线相同的平面上。8.根据权利要求6所述的多模态柔性传感器，其特征在于，还包括：在所述信号电极层的至少一个面上的覆盖介电层。9.根据权利要求6所述的多模态柔性传感器，其特征在于，包括：在所述弹性层内、并且包括导电材料的第二传感器区域；连接至所述弹性层、并且包括第二折线区域的第二变窄区域；以及连接至所述第二变窄区域、并且包括导电材料的第二可折叠传感器区域；其中，所述第二变窄区域在所述第二折线区域处被弯折，所述第二可折叠传感器区域位于所述第二传感器区域的上方；以及
位于所述第二传感器区域和所述第二可折叠传感器区域之间的第二介电中介层，上述组合形成第二柔性电容器。10.根据权利要求9所述的多模态柔性传感器，其特征在于，还包括：控制电路，包括：包括至少三个运算放大器的微控制器，所述运算放大器被配置为如同具有可编程增益的仪表放大器般运行；第一电阻；第二电阻；以及数模转换器；并且其中，所述第一电阻和所述第二电阻将给所述第一柔性电容器和所述第二柔性电容器充电的电流转换为电压，所述仪表放大器将差分信号转换为单端电压输出。11.根据权利要求10所述的多模态柔性传感器，其特征在于，所述仪表放大器的输出被路由至所述模数转换器，所述模数转换器产生与所述第一电容器与所述第二电容器的差分电容成线性比例的值。

技术总结
公开的实施例包括用于增材制造(例如，“打印”等)弯曲传感器作为之后可被配置为3D或堆叠结构的2D结构的系统和方法。进一步公开的实施例包括具有可折叠传感区域的可被配置为3D或堆叠结构的弯曲传感器。传感区域中的差应变与从传感区域的端点测量的位移成线性比例。所述差应变可作为所述传感区域的电容中的差分变化而被测量。变化而被测量。变化而被测量。


技术研发人员：科尔顿
受保护的技术使用者：日东科技有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2023/8/5