專利名稱：開放電容式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種極間距不變的電容式傳感器，屬物理測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域。
目前已有的電容式力敏傳感器多種多樣。它們的共同之處是外力改變傳感電容極間距以實(shí)現(xiàn)傳感功能。這些傳感器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。對(duì)于高靈敏度傳感器而言，制造起來(lái)就更為困難，如申請(qǐng)?zhí)枮?4119861.8的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)。
本實(shí)用新型的目的是提出一種在外力或別的物理量作用下不改變電容極間距而使電容兩極板之間耦合程度發(fā)生變化的電容式傳感器。這可以大大簡(jiǎn)化電容傳感器的結(jié)構(gòu)及制造工藝，提高其傳感靈敏度。
本實(shí)用新型的內(nèi)容是一種開放電容式傳感器。
傳感器由電容內(nèi)極板、電容開放極板、絕緣層、耦合邊框等組成。外界作用不改變或基本不改變傳感電容的極間距，而是改變傳感電容兩極板間的耦合程度，從而達(dá)到低成本、高靈敏度傳感目的。


圖1是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2-6是本實(shí)用新型的五個(gè)實(shí)施例。
圖1中102是導(dǎo)電薄膜，103是帶有貫穿孔的絕緣片，104是基片。
圖2-6中1是傳感電容內(nèi)極板，2是傳感電容開放極板，3是絕緣層，4是耦合邊框，5是導(dǎo)電性物體。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的內(nèi)容。
圖2是本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例。其電容極板1、2可用金屬材料如鋁、不銹鋼等制造，也可以是真空蒸鍍或化學(xué)鍍?cè)谒芰媳∧ど系囊粚咏饘賹?dǎo)電層。絕緣層3可以是塑料薄膜，也可以是真空蒸鍍的絕緣材料層如Al2O3等，也可以是金屬材料鈍化后產(chǎn)生的氧化層。耦合邊框4可以用金屬材料制造，也可以用塑料制造后在其表面鍍上導(dǎo)電層，當(dāng)然也可以用導(dǎo)電塑料制造。本實(shí)施例的一種制作方法是在塑料薄膜的兩面上蒸鍍鋁層以形成電容內(nèi)極板1和電容開放極板2，塑料薄膜本身即是絕緣層3。再把耦合邊框4用雙面壓敏膠帶粘接到電容內(nèi)極板1上，壓敏膠帶即是上面的絕緣層3。用導(dǎo)線把電容開放極板2與耦合邊框4用導(dǎo)線聯(lián)接起來(lái)，當(dāng)人的手指或別的導(dǎo)電性物體靠近或接觸到耦合邊框及部分接觸到上邊的絕緣層3時(shí)，隨著脈博的跳動(dòng)或力的變化或僅僅是導(dǎo)電性物體與耦合邊框之間距離的變化使傳感電容兩極板間的耦合狀況發(fā)生變化，由此實(shí)現(xiàn)傳感功能。
圖3是本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例。它的特點(diǎn)是省去了耦合邊框4，最簡(jiǎn)單的制作方法是在塑料薄膜的兩側(cè)蒸鍍上導(dǎo)電鋁層。也可以在單面壓敏膠帶的光面上蒸上鋁層，把一塊這樣的膠帶粘到另一塊同樣的膠帶上即形成如圖4所示傳感器，其下面的絕緣層3的表面有一層壓敏膠，可按需要粘貼到特定所在，使用十分方便。
圖2-4所示的傳感器的電容開放極板2可與驅(qū)動(dòng)電路的外殼及地線聯(lián)接。驅(qū)動(dòng)電路的外殼、地線及雜散電容起耦合邊框的作用。
圖5是本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例。它的特點(diǎn)是導(dǎo)電的彈性物體5被置于耦合邊框4上而省去了電容外極板2。導(dǎo)電彈性體5可以是薄壁空心的導(dǎo)電橡皮球，這樣靈敏度更高。它可以和上邊的絕緣層3有些接觸也可不接觸。當(dāng)外力壓迫它時(shí)，它的變形改變了電容內(nèi)極板與耦合邊框的耦合程度從而實(shí)現(xiàn)傳感功能。顯然導(dǎo)電物體5也可以是剛性體，它被置于耦合邊框上方，當(dāng)兩者相對(duì)位置改變時(shí)也可實(shí)現(xiàn)傳感功能。
圖6是本實(shí)用新型的第四個(gè)實(shí)施例。它省去了電容外極板和耦合邊框，內(nèi)極板是蒸鍍?cè)谒芰媳∧せ驂好裟z帶光面上的金屬導(dǎo)電層，導(dǎo)電性物體5是一個(gè)金屬板，它與測(cè)試電路的地線、外殼聯(lián)結(jié)或存在著電容耦合。當(dāng)金屬板5與電容內(nèi)極板1的距離或重疊面積發(fā)生變化時(shí)，造成電容量的變化從而實(shí)現(xiàn)傳感功能。這種傳感器可以用作防盜報(bào)警或位置傳感。導(dǎo)電性物體5也可省去而由需要感應(yīng)的物體代替，此時(shí)本實(shí)用新型的傳感器僅是一張帶有導(dǎo)電層的塑料薄膜或壓敏膠帶。
本實(shí)用新型可以用塑料薄膜或壓敏膠帶或其它普通金屬材料制造，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低廉，形狀小巧又可以任意剪裁，而且這種傳感器靈敏度極高，故應(yīng)有廣闊用途。
權(quán)利要求1.一種開放電容式傳感器，包括電容極板、絕緣層，其特征在于一個(gè)電容極板是耦合開放的，與導(dǎo)電的耦合邊框聯(lián)結(jié)；在電容開放極板與內(nèi)極板之間，耦合邊框與內(nèi)極板之間均設(shè)有絕緣層。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述的電容極板是涂覆在絕緣薄膜上的金屬層，絕緣薄膜是塑料薄膜或壓敏膠帶。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于耦合邊框被傳感電容測(cè)試電路的接地外殼及雜散電容所代替，而兩電容極板可以是涂覆在塑料薄膜包括壓敏膠帶上的金屬層。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于它的電容開放極板由耦合邊框與測(cè)試電路的接地外殼代替，或者開放電容極板與耦合邊框同時(shí)被測(cè)試電路的接地外殼代替，而電容內(nèi)極板可以是涂覆在塑料薄膜或壓敏膠帶上的金屬導(dǎo)電層。
5.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于它帶有一個(gè)改變電容兩極板之間耦合程度的導(dǎo)電性物體，這個(gè)物體可以是彈性的，也可以是剛性的，可以是球狀的也可以是別的形狀，該物體還可以代替耦合邊框或同時(shí)代替耦合邊框與電容外極板。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種開放電容式傳感器,屬物理測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域。傳感器由電容內(nèi)極板、電容開放極板、絕緣層、耦合邊框等組成。外界作用可以在不改變傳感電容兩極板間距的情況下使其耦合程度發(fā)生變化,從而達(dá)到傳感目的。
文檔編號(hào)G01D5/12GK2280281SQ97200378
公開日1998年4月29日 申請(qǐng)日期1997年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月9日
發(fā)明者胡耿 申請(qǐng)人:胡耿