柔性无定向接触式传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柔性无定向接触式传感器，属于传感器技术领域。
【背景技术】
[0002]图1A是现有技术提供的柔性传感器在没有外力的作用下的结构示意图，如图1所示，现有技术中的柔性传感器包括柔性接触端子1、柔性接触端子2、外套3、信号线4和信号线5，所述柔性接触端子I为由柔性导体材料制作，其与信号线4电连接；所述柔性接触端子2为由柔性导体材料制作，其与信号线5电连接；所述外套3为由弹性绝缘材料制作，其下部为平面，上部为半球形，柔性接触端子I设置于外套3内的上部，柔性接触端子2设置于外套3内的下部。
[0003]图1B是现有技术提供的柔性传感器在没有外力的作用下的结构示意图，如图1B所示，当垂直于外套3的上部受到力时，外套3产生形变，从而使设置在其上部的接触端子I与上部的接触端子2接触，使信号线4和5电连接。现有技术中的该柔性位置传感器(位置开关)仅能检测到一个特定方向(垂直于外套3)顶部的位移信号，在有些使用场合为能检测到某些可变方向的位移信号，设计者不得不选用多个传感器或复杂的随动系统以实现上述目的。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术中存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种柔性无定向接触式传感器，其可以感应检测到一定角度范围内任意方向的位移信号，大大提高了柔性传感器的安装使用范围，对安装表面的形位精度要求低，大大降低了生产成本。
[0005]为实现所述发明目的，一种柔性无定向接触式传感器，其包括第一柔性接触端子1、第二柔性接触端子2和弹性绝缘软管3，，所述的第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2彼此相隔并沿软管3的轴向以螺旋方式与软管3的内壁结合。
[0006]优选地，所述的第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子I均为N条，并沿软管3径向交错均匀分布，所述N为大于或者等于I的自然数。
[0007]优选地，第一柔性接触端子I与第一信号线相连，第二柔性接触端子2与第二信号线相连。
[0008]与现有技术相比，本发明提供的柔性无定向接触式传感器可以感应检测到一定角度范围内任意方向的位移信号，大大提高了柔性传感器的安装使用范围，对安装表面的形位精度要求低，大大降低了生产成本。
【附图说明】
[0009]图1A是现有技术提供的柔性传感器在没有外力的作用下的结构示意图；
[0010]图1B是现有技术提供的柔性传感器在有外力的作用下的结构示意图；
[0011]图2为本发明提供的4线型柔性无定向接触式传感器基本外形图；
[0012]图3为本发明提供的4线型柔性无定向接触式传感器柔性触线I和柔性触线2在弹性绝缘管内分布示意图；
[0013]图4为本发明提供的4线型柔性无定向接触式传感器沿径向剖面示意图；
[0014]图5为本发明提供的6线型柔性无定向接触式传感器沿径向剖面示意图。
【具体实施方式】
[0015]图2为本发明提供的4线型柔性无定向接触式传感器基本外形图；图3为本发明提供的4线型柔性无定向接触式传感器柔性触线I和柔性触线2在弹性绝缘管内分布示意图。如图2-3所示，本发明提供的柔性无定向接触式传感器包括第一柔性接触端子1、第二柔性接触端子2和弹性绝缘软管3，所述的第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2彼此相隔并沿软管3的轴向以螺旋方式与软管3的内壁结合。第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2横截面为圆形或者椭圆形的线型。
[0016]所述的第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2均为N个，并沿软管3径向交错均匀分布，所述N为大于或者等于I的自然数。优选地，所述第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2均为两个，如图4所示，也可以为三个，如图5所示。第一柔性接触端子I与第一信号线4相连，第二柔性接触端子2与第二信号线5相连。软管内充满了干燥惰性气体。
[0017]本发明的基本原理是:将第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2彼此相隔并沿软管的径向均布，而后沿软管的轴向以螺旋方式与粘合到软管3的内壁上，如此在第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2在软管3的内壁上螺旋形分布。第一柔性接触端子I用信号导线4引出，第二柔性接触端子2用信号导线5引出，并将弹性绝缘软管内充入干燥的惰性气体而后密封，如此形成了线型柔性无定向接触式传感器。本发明提供的线型柔性无定向接触式传感器可以以任何方式固定、穿插或装配在需要测外部变形的部件上。当外力导致弹性绝缘软管3的任一方向的径向变形，都将使管内第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2接触，从而使信号线线4和信号线5电连接。当外力消除，弹性绝缘软管回复常态，管内的第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2分离。
[0018]根据应用领域或用途，本发明提供的线型柔性无定向接触式传感器内的第一柔性接触端子和第二柔性接触端子均可设计为I根、2根或3根，从而形成2线、4线或6线型柔性无定向接触式传感器。基本原则是:一、第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2始终为沿径向180度分布，所以，弹性柔性软管沿圆周方向的任何位置的变形，都会导致软管内壁螺旋形的第一柔性接触端子I和第二柔性接触端子2的接触，实现信号的输出；二、设计不同螺旋触点线的螺距，可以实现不同需求的多向变形信号输出，螺距越小，其沿轴向偏移灵敏度越高。
[0019]本发明的关键点是利用柔性导体的螺旋布置，实现对圆周径向任意径向方向的位移信号的检测。同时由于传感器是由柔性材料制造，采用黏贴、穿插、固定等方式，可以简单的安装于任何形状的二维或三维表面上。广泛应用于工业安全防护，工业门自动开闭控制，汽车电动车门控制及车窗防夹控制，立体仓库的料位智能化控制，楼宇自动化控制等领域，也就是说，可以应用于各种位移或形变控制的场合。
[0020]以上所述仅是本发明的实施方式做了详细的说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种柔性无定向接触式传感器，其包括第一柔性接触端子(I)、第二柔性接触端子(2)和弹性绝缘软管(3)，其特征在于，所述的第一柔性接触端子(I)和第二柔性接触端子(2)彼此相隔并沿软管(3)的轴向以螺旋方式与软管(3)的内壁结合。
2.根据权利要求1所述的柔性无定向接触式传感器，其特征在于，所述的第一柔性接触端子(I)和第二柔性接触端子(I)均为N条，并沿软管(3)径向交错均匀分布，所述N为大于或者等于I的自然数。
3.根据权利要求2所述的柔性无定向接触式传感器，其特征在于，第一柔性接触端子(I)与第一信号线相连，第二柔性接触端子(2)与第二信号线相连。
【专利摘要】本发明提供一种柔性无定向接触式传感器，属于传感器技术领域。线型柔性无定向接触式传感器包括第一柔性接触端子(1)、第二柔性接触端子(2)和弹性绝缘软管(3)，所述的第一柔性接触端子(1)和第二柔性接触端子(2)彼此相隔并沿软管(3)的轴向以螺旋方式与软管(3)的内壁结合。本发明提供柔性无定向位置传感器可以感应检测到一定角度范围内任意方向的位移信号，大大提高了柔性传感器的安装使用范围，对安装表面的形位精度要求低，大大降低了生产成本。
【IPC分类】H03K17-967
【公开号】CN104639142
【申请号】CN201510078519
【发明人】周聪群
【申请人】徐理邦, 周聪群
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月12日