薄膜压力传感器(溅射薄膜压力传感器)

内容来源：潮汕行网络更新时间：2024-05-03 22:23:02

搜索结果本手册描述了如何使用艾动的电阻式薄膜压力传感器( 以下简称传感器), 传感器可以静态和动态地测试2个表面之间的力, 超薄的传感器方便直接放入测试。传感器是在柔性聚酯基材上印刷电极、力敏、绝缘、胶水以及其它需要的功能材料; 然后将上下2层基材面对面封装起来; 引出的电极上可以压接公端或者母端的端子, 或者做成FPC 插头以及其它指定的电极方式,用来连接到传感器采集系统上。传感器包含A 和B 两种结构形式, 以单点传感器来举例,2 种结构形式如下图所示。传感器对外的2个引线就是一个电阻, 在静态( 不施力, 不弯曲) 条件下, 传感器的电阻很大(>1M。在传感器的有效面积上施加力之后会带来传感器2 个引线之间电阻的对应减小, 施力越大, 电阻变得越小。上图是薄膜压力传感器（下面简称FSR），薄膜传感器可以看成是一个随压力可变的电阻，当压力作用于红色箭头的区域，传感器把压力转化为电阻，通过蓝色箭头的引脚输出。如果把薄膜压力传感器简单的分为三层，上下两层是PET，包裹着中间的压力敏感材料，比如碳浆，当压力作用于传感器，敏感材料把压力转化为电阻。因为其工作原理，薄膜压力传感器有以下特征，以及相应的应用场景。 1，从结构上来说，传感器的背面最好是平滑的表面。传感器不能弯折，弯折会让传感器产生误压力值。 2，因为其工作原理，薄膜压力传感器不是精准测量器件，其重复率大约为Ⱶ%，也就是相同的压力压在传感器上，两次误差大约Ⱶ%。 3，薄膜压力传感器长时间按压会有漂移，所以正常状态下最好没有力压在传感器上。压电薄膜传感器的动作压电薄膜因挤压或变形发生畸变（伸长、收缩）时，将产生与压电薄膜表面畸变成比例的极化。极化产生的电荷通过I/V转换器转换为电压，并作为模拟信号输出。FSR402 （TB⥆orce Sensing Resistor是著名Interlink Electronics 公司生产的一款重量轻，体积小，感测精度高，超薄型电阻式压力传感器。这款压力传感器是将施加在FSR传感器薄膜区域的压力转换成电阻值的变化，从而获得压力信息。压力越大，电阻越低。其允许用在压力0g-10kg的场合。根据 FSR402数据手册中对于FSR402特性的描述，可以知道在输出管脚之间的的电阻和压力之间的关系如下。在起始阶段，当压力突破一定压力阈值之后，导通电阻有一个突破，这个阈值之前FSR相当于一个开关。当超过这个阈值的时候，FSR的电阻与压力之间就呈现一种连续变化的关系。 FSR402压力与电阻之间的关系公司新闻稿 2023/6/9 村田制作所与SIXPAD开展业务合作～ MTG旗下新产品“SIXPAD Health Grip”，将采用村田制作所的压电薄膜传感器“Picoleaf”～主要特点有助于实现设备纤薄化 : 即使组合显示器和触摸面板使用，也可节省空间。高灵敏度 : 只需一台传感器，即可实现大型显示器整面的按压检测。也可应用于1⵭级的微小位移、无意识的肌肉震颤 ( 、人手抓握动作的保持 ( 、人体脉搏等体征信号的检测。非热释电性 ( : 因体温、日照、半导体等发热引起的灵敏度变动和干扰小。低功耗 : 传感器元件的功耗为零，驱动用放大器也可设计为低功耗电流（10uA左右）。柔性结构 : 可以弯曲粘贴在设计性较高的曲面设备上。薄膜压力传感器的基本构成如右图所示，一般由胶粘剂，PET，碳浆，垫片，尾部，银导质构成。当传感器受到按压，碳浆的电阻发生变化，系统测量传感器的电阻从而得到压力。所以薄膜压力传感器又称为薄膜压力传感电阻。图1 图2 二，薄膜压力传感器的类型薄膜压力传感器可以分为一维，二维，三维单点和三维多点压力传感器。 1，一维单点压力传感器图3是一维单点压力传感器，一维单点压力传感器只能感受图2坐标轴Z方向的力。 2，二维单点压力传感器图4是二维单点压力传感器，能感受在图2X轴方向上的位置和Z轴方向上的力，很容易感受线性方向的带有力的大小的滑动。 3，三维单点压力传感器图5是三维单点压力传感器，能感受在图2X轴和Y轴方向的位置和Z轴方向的力。类似于带压力的单点触摸屏。图5薄膜压力传感器是一种基于薄膜材料的传感器，主要作用是用于测量物体施加在其表面的压力。它们通常由薄膜、基座和导电层组成，其工作原理基于薄膜材料在受力时的电阻变化。简单来说，薄膜压力传感器是一种灵活且多功能的传感器，适用于各种不同的应用场景，从而提供压力测量和触摸检测的解决方案。工作原理薄膜压力传感器的工作原理基于薄膜材料在受力时的电阻变化。这些传感器通常由薄膜、导电层和支撑基座组成。以下是薄膜压力传感器的基本工作原理概述：薄膜材料：传感器中的薄膜通常是柔性、导电的材料，例如聚酯薄膜或聚合物薄膜。这些材料具有弹性，能够在受到外部压力时发生微小的形变。导电层：薄膜上覆盖有导电层，通常是金属或导电性油墨。这一层的电阻与外界环境的压力直接相关。薄膜压力传感器是利用现代薄膜制备技术，在金属弹性基体上沉积薄膜应变电阻，因其具有精度高、蠕变性好、抗干扰力强等性能，目前已被广泛的运用在航空航天、机械制造、土木采矿等相关领域的压力测量。薄膜压力传感器厚度低至几百纳米到几十微米，可直接在被测零件表面制膜而不影响设备内部环境，制作简单，有利于实现结构/感知一体化制造。由于具备这些优点，薄膜压力传感器得到越来越多国家的关注。种类合金薄膜压力传感器合金薄膜制作的压力传感器虽然应变灵敏系数较低，但具有精度高、抗干扰能力强、温度特性较好且应用温度范围较宽等优点得到了广泛的运用。薄膜压力传感器的主要组成部分：基体、转换元件以及信号调理电路等。合金薄膜压力传感器一般采用溅射、蒸镀等方法把合金沉积在弹性基体上。薄膜压力传感器是利用现代薄膜制备技术，在金属弹性基体上沉积薄膜应变电阻，因其具有精度高、蠕变性好、抗干扰力强等性能，目前已被广泛的运用在航空航天、机械制造、土木采矿等相关领域的压力测量。薄膜压力传感器厚度低至几百纳米到几十微米，可直接在被测零件表面制膜而不影响设备内部环境，制作简单，有利于实现结构/感知一体化制造 [ 5] 。