DE102024207535A1 - Pressure sensor and method for its manufacture - Google Patents
Pressure sensor and method for its manufactureInfo
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Abstract
Es wird ein Drucksensor, insbesondere ein resistiver Drucksensor beschrieben, umfassend eine erste und eine dritte Schicht (12a, 12c) aus einem Gummimaterial, die jeweils mit einer elektrisch leitfähigen Struktur (16a, 16c) versehen sind und mit einer zweiten Schicht (12b) aus einem Gummimaterial, die einen von einem aufgebrachten Druck abhängigen elektrischen Widerstand aufweist.A pressure sensor, in particular a resistive pressure sensor, is described, comprising a first and a third layer (12a, 12c) of a rubber material, each provided with an electrically conductive structure (16a, 16c), and a second layer (12b) of a rubber material, which has an electrical resistance dependent on an applied pressure.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a pressure sensor and to a method for its manufacture according to the preamble of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Es sind bereits Sensoren bekannt, die beispielsweise der Detektion von Berührungen einer Oberfläche dienen. Zum einen werden hierbei kapazitive Sensoren eingesetzt zum anderen auch resistive Sensoren. Letztere bieten vor allem dann technische Vorteile, wenn ein Gewicht oder ein Druck, der auf einer Oberfläche lastet, präzise erfasst werden soll, da diese Art von Sensoren eine höhere Robustheit zeigt. Übliche resistive Drucksensoren beinhalten einen Mehrschichtaufbau, mit einer ersten Schicht, in der parallele Leiterbahnen oder Elektroden angeordnet sind, gefolgt von einer zweiten Schicht mit piezoelektrischen Fähigkeiten und einer Schicht, die ebenfalls parallele Leiterbahnen oder Elektroden aufweist, die jedoch senkrecht zu den Leiterbahnen der ersten Schicht angeordnet sind. Diese Art Sensoren ist auch bei textilen Anwendungen bereits bekannt.Sensors are already known that, for example, serve to detect touch on a surface. These include both capacitive and resistive sensors. The latter offer particular technical advantages when the weight or pressure exerted on a surface needs to be precisely measured, as this type of sensor exhibits greater robustness. Typical resistive pressure sensors have a multilayer structure, with a first layer containing parallel conductive traces or electrodes, followed by a second layer with piezoelectric capabilities, and a final layer that also features parallel conductive traces or electrodes, but these are arranged perpendicular to the traces of the first layer. This type of sensor is also already used in textile applications.
In diesem Zusammenhang ist auch aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a pressure sensor and to a method for its manufacture and its use with the characterizing features of the independent claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Drucksensor bereitgestellt wird, bei dem es sich insbesondere um einen resistiven Drucksensor handelt. Der Drucksensor umfasst mindestens drei Schichten eines Gummimaterials, wobei eine erste und eine dritte Schicht aus einem Gummimaterial jeweils mit einer elektrisch leitfähigen Oberflächenstruktur versehen ist und eine zweite Schicht aus einem Gummimaterial, die einen von einem aufgebrachten Druck abhängigen elektrischen Widerstand aufweist.According to the invention, a pressure sensor is provided, in particular a resistive pressure sensor. The pressure sensor comprises at least three layers of a rubber material, wherein a first and a third layer of a rubber material are each provided with an electrically conductive surface structure, and a second layer of a rubber material has an electrical resistance that depends on the applied pressure.
Der besondere Vorteil der Verwendung von Schichten aus einem Gummimaterial in einem Drucksensor besteht darin, dass Gummimaterialien zum einen ein hohes Maß an Elastizität und Dehnfähigkeit aufweisen und zum anderen gegenüber Feuchtigkeit, korrosiven Umgebungen und Temperatureinflüssen weitgehend resistent sind. Auf diese Weise lässt sich ein gegenüber mechanischen und korrosiven Einflüssen robuster Drucksensor zur Verfügung stellen.The particular advantage of using layers of rubber material in a pressure sensor lies in the fact that rubber materials exhibit a high degree of elasticity and elongation, and are largely resistant to moisture, corrosive environments, and temperature fluctuations. This allows for the creation of a pressure sensor that is robust against mechanical and corrosive influences.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.
So ist es von Vorteil, wenn die erste Schicht und die dritte Schicht aus einem Gummimaterial jeweils mit derjenigen Oberfläche, auf der jeweils eine elektrisch leitfähige Struktur aufgebracht ist, in physischem Kontakt mit einer Großfläche der zweiten Schicht aus einem Gummimaterial steht, die aus einem Gummimaterial ausgeführt ist, welches einen von einem aufgebrachten Druck abhängigen elektrischen Widerstand zeigt. Dies kann auch als piezoelektrisches Verhalten charakterisiert werden.It is therefore advantageous if the first and third layers of a rubber material are each in physical contact with a large area of the second layer of a rubber material that exhibits an electrically conductive resistance dependent on the applied pressure, with the surface on which an electrically conductive structure is applied. This can also be characterized as piezoelectric behavior.
Der dabei resultierende Dreischichtaufbau hat den Vorteil, dass die jeweiligen Großflächen des Dreischichtaufbaus durch Gummimaterial gebildet werden und somit die zwischen erster und zweiter bzw. zwischen zweiter und dritter Schicht aus einem Gummimaterial vorgesehenen elektrisch leitfähigen Strukturen gegenüber Umgebungseinflüssen geschützt sind. Weiterhin erhöht dies die Genauigkeit einer Druckbestimmung, da Leitfähigkeitspfade zwischen der auf der Oberfläche der ersten Schicht aus einem Gummimaterial aufgebrachten elektrisch leifähigen Struktur und der auf einer Oberfläche der dritten Schicht aus einem Gummimaterial aufgebrachten elektrisch leitfähigen Struktur in Form eines Abfallens des elektrischen Widerstandes bei Aufbringen eines Drucks bestimmt werden können.The resulting three-layer structure has the advantage that the respective large areas of the three-layer structure are formed by rubber material, thus protecting the electrically conductive structures located between the first and second, and between the second and third, layers from environmental influences. Furthermore, this increases the accuracy of pressure measurement, as conductivity paths between the electrically conductive structure applied to the surface of the first rubber layer and the electrically conductive structure applied to the surface of the third rubber layer can be determined by observing a drop in electrical resistance when pressure is applied.
Weiterhin ist von Vorteil, wenn die zweite Schicht aus einem Gummimaterial, das einen von einem aufgebrachten Druck abhängigen elektrischen Widerstand zeigt, elektrisch leitfähige Partikel enthält. Bei diesen kann es sich beispielsweise um Ruß, Graphit, Graphen, Carbon Nanotubes oder metallische Partikel handeln, wie beispielsweise Silber-, Kupfer- oder Aluminium-Partikel. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass je nach zugesetzter Menge an elektrisch leitfähigen Partikeln, der elektrische Widerstand der zweiten Schicht aus einem Gummimaterial in Bezug auf eine gewünschte Sensorempfindlichkeit entsprechend eingestellt werden kann.Furthermore, it is advantageous if the second layer, made of a rubber material that exhibits an electrical resistance dependent on applied pressure, contains electrically conductive particles. These can be, for example, carbon black, graphite, graphene, carbon nanotubes, or metallic particles such as silver, copper, or aluminum. The advantage of this measure is that, depending on the amount of electrically conductive particles added, the electrical resistance of the second rubber layer can be adjusted to achieve the desired sensor sensitivity.
So zeigt ein Gummimaterial mit zunehmendem Gehalt an elektrisch leitfähigen Partikeln zunächst bei einem niedrigen Gehalt an elektrisch leitfähigen Partikeln einen elektrischen Widerstand, der im Wesentlichen durch den des Gummimaterials bestimmt ist. Sobald der Gehalt an elektrisch leitfähigen Partikeln dazu führt, dass bei einem beispielsweise mechanischen Druck auf eine Oberfläche der zweiten Schicht elektrisch leitfähige Partikel der Schicht zueinander in elektrisch leitenden Kontakt treten, sinkt der elektrische Widerstand der zweiten Schicht aus einem Gummimaterial bei Aufbringen eines Drucks sprunghaft und erlaubt somit die Generation eines Messsignals. Dieser Bereich eines Gummimaterials, dessen druckabhängiger elektrischer Widerstand in Abhängigkeit von der zugesetzten Menge an elektrisch leitfähigen Partikeln elektrisch leitfähige Pfade zeigt, wird als sogenannte Perkolationszone bezeichnet.For example, a rubber material with an increasing content of electrically conductive particles shows Initially, at a low concentration of electrically conductive particles, the material exhibits an electrical resistance that is essentially determined by that of the rubber material itself. As soon as the concentration of electrically conductive particles increases to a level where, for example, mechanical pressure is applied to a surface of the second layer, the electrical resistance of the second layer of rubber material drops sharply when pressure is applied, thus allowing the generation of a measurement signal. This region of the rubber material, whose pressure-dependent electrical resistance exhibits electrically conductive paths depending on the amount of electrically conductive particles added, is called the percolation zone.
In der Praxis bedeutet dies, dass eine Sensorschicht, die bereits auf kleinste Drücke reagieren soll, bspw. in Form dünner Schichten ausgeführt wird und/oder einen hohen Gehalt an elektrisch leitfähigen Partikeln aufweist. Umgekehrt können auch Drucksensoren konzipiert werden, die erst bei relativ hohen aufgebrachten Drücken ein Signal zeigen und zu diesem Zweck beispielsweise dickere Schichten aus einem Gummimaterial und/oder einen niedrigeren Gehalt an elektrisch leitfähigen Partikeln beinhalten. So kann beispielsweise ein Drucksensor realisiert werden, der eine Komplettschichtdicke von 1 - 6mm aufweist, wobei jede der drei verwendeten Schichten aus einem Gummimaterial jeweils eine Schichtdicke von 0,3 - 2mm aufweisen und die zweite Schicht aus einem Gummimaterial mit druckabhängigem elektrischem Widerstand einen Volumenwiderstand von 100 Ohm*cm zeigt. Der resultierende Detektionsbereich eines Drucks beträgt dann 1 - 200 g/cm2.In practice, this means that a sensor layer intended to react to even the smallest pressures is, for example, implemented in the form of thin layers and/or has a high content of electrically conductive particles. Conversely, pressure sensors can also be designed that only register a signal at relatively high applied pressures and, for this purpose, incorporate, for example, thicker layers of a rubber material and/or a lower content of electrically conductive particles. For instance, a pressure sensor can be implemented with a total layer thickness of 1–6 mm, where each of the three rubber layers has a thickness of 0.3–2 mm, and the second layer, made of a pressure-dependent rubber material, exhibits a volume resistance of 100 ohms per centimeter. The resulting pressure detection range is then 1–200 g/ cm² .
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die auf der ersten bzw. dritten Schicht aus einem Gummimaterial vorgesehenen elektrisch leitfähigen Strukturen in Form von jeweils parallel angeordneten elektrisch leitfähigen Leiterbahnen ausgeführt. Innerhalb des Drucksensors sind diese parallelen elektrisch leitfähigen Leiterbahnen dann derart positioniert, dass die elektrisch leitfähigen Leiterbahnen der ersten Schicht aus einem Gummimaterial nicht parallel bzw. um bspw. 80 - 100°, insbesondere 90°, gedreht zu den elektrisch leitfähigen Leiterbahnen der elektrisch leitfähigen Struktur der dritten Schicht aus einem Gummimaterial angeordnet sind.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the electrically conductive structures provided on the first and third layers of a rubber material are designed in the form of parallel electrically conductive conductor tracks. Within the pressure sensor, these parallel electrically conductive conductor tracks are positioned such that the electrically conductive conductor tracks of the first layer of a rubber material are not parallel or are rotated, for example, by 80–100°, in particular 90°, relative to the electrically conductive conductor tracks of the electrically conductive structure of the third layer of a rubber material.
Darüber hinaus ist von Vorteil, wenn die Schichten des Drucksensors aus einem Gummimaterial ausgeführt sind, welches beispielsweise einem Naturkautschuk oder einem Synthesekautschuk entspricht, wobei als Synthesekautschuk beispielsweise Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM), Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM), Polychloropren (CR) oder Styrolbutadien-Gummi (SBR) verwendet wird. Die genannten Gummimaterialien weisen eine hohe Langzeitbeständigkeit sowie eine ausreichend hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen auf. Dabei können die einzelnen Schichten aus einem Gummimaterial des Drucksensors aus dem gleichen oder aus unterschiedlichen Gummimaterialien gefertigt werden.Furthermore, it is advantageous if the pressure sensor layers are made of a rubber material, such as natural or synthetic rubber. Synthetic rubbers used include, for example, ethylene propylene diene monomer (EPDM), ethylene propylene copolymer (EPM), polychloroprene (CR), or styrene-butadiene rubber (SBR). These rubber materials exhibit high long-term durability and sufficient resistance to environmental influences. The individual layers of the pressure sensor can be made from the same or different rubber materials.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Drucksensors vorgesehen. Dazu werden eine erste und eine dritte Schicht aus einem Gummimaterial jeweils oberflächlich mit einer elektrisch leitfähigen Struktur versehen und dann jeweils mit ihrer mit einer elektrisch leitfähigen Struktur versehenen Oberfläche auf jeweils eine Großfläche einer zweiten Schicht aus einem Gummimaterial aufgebracht, wobei die zweite Schicht aus einem Gummimaterial ausgeführt ist, das einen von einem aufgebrachten Druck abhängigen elektrischen Widerstand aufweist.According to the invention, a method for manufacturing the pressure sensor according to the invention is also provided. For this purpose, a first and a third layer of a rubber material are each provided with an electrically conductive structure on their surface and then each is applied with its electrically conductive surface to a large area of a second layer of a rubber material, wherein the second layer is made of a rubber material that has an electrical resistance that depends on an applied pressure.
Das Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Struktur auf die Oberfläche der ersten bzw. dritten Schicht aus einem Gummimaterial kann beispielsweise durch Aufdruck mit einer Dispersion aus elektrisch leifähigen Partikeln in einem entsprechenden Dispersionsmedium erfolgen. Bevorzugt ist hier die Aufbringung mittels Inkjet-Technik. Alternativ ist es jedoch auch möglich, elektrisch leitfähige Partikel oberflächlich in das Gummimaterial der ersten bzw. dritten Schicht aus einem Gummimaterial in die Matrix des Gummimaterials selbst zu implantieren. Dabei sind beispielsweise Methoden einer oberflächlichen Plasmabehandlung bevorzugt. Auch andere Druck-, Transfer-, Laminier- und Beschichtungstechnologien, die dazu geeignet sind, entsprechende leitfähige Strukturen mit der erforderlichen Genauigkeit und Auflösung dauerhaft auf die Gummimaterialien aufzubringen, können verwendet werden.Applying an electrically conductive structure to the surface of the first or third layer of a rubber material can be achieved, for example, by printing with a dispersion of electrically conductive particles in a suitable dispersion medium. Inkjet printing is preferred. Alternatively, electrically conductive particles can be superficially implanted into the rubber material of the first or third layer, directly into the matrix of the rubber material itself. Surface plasma treatment methods are preferred in this case. Other printing, transfer, laminating, and coating technologies suitable for permanently applying the conductive structures to the rubber materials with the required accuracy and resolution can also be used.
Der erfindungsgemäße Drucksensor lässt sich in vorteilhafter Weise verwenden im Bereich der Robotik, beispielsweise für berührungsempfindliche Oberflächen oder kraftsensitive Greifer, sowie in sicherheitsrelevanten Aufenthaltsräumen, beispielsweise für entsprechend intelligente oder druckempfindliche Fußbodenbeläge, sowie als Schuheinlagen und auch im Bereich des Transportwesens, beispielsweise zur Detektion einer Lastenverteilung innerhalb von Transportfahrzeugen.The pressure sensor according to the invention can be advantageously used in the field of robotics, for example for touch-sensitive surfaces or force-sensitive grippers, as well as in safety-relevant rooms, for example for correspondingly intelligent or pressure-sensitive floor coverings, as well as in shoe insoles and also in the transport sector, for example for detecting load distribution within transport vehicles.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt
-
1 die schematische Darstellung eines Drucksensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
1 The schematic representation of a pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
FigurenbeschreibungCharacter description
In
Der Drucksensor 10 umfasst dabei beispielsweise drei Schichten 12a, 12b, 12c, welche beispielsweise jeweils aus einem Gummimaterial ausgeführt sind. Dabei ist die zweite Schicht 12b des Drucksensors aus einem Gummimaterial ausgeführt, welches einen elektrischen Widerstand aufweist, der von einem insbesondere extern angelegten Druck oder einer extern angelegten Kraft abhängig ist und bspw. piezoelektrische Eigenschaften zeigt. Zu diesem Zweck kann das Gummimaterial der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10 elektrisch leitfähige Partikel in einer Menge enthalten, die dazu führt, dass bei Aufbringen einer Kraft oder eines Drucks elektrisch leitfähige Perkolationspfade innerhalb des Gummimaterials der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10 auftreten. Das Aufbringen einer entsprechenden Kraft bzw. eines Drucks ist in
Zur Erfassung eines durch Aufbringen einer Kraft oder eines Drucks lokal sich verringernden elektrischen Widerstands der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10 umfasst die erste Schicht 12a bzw. die dritte Schicht 12c des Drucksensors 10 beispielsweise jeweils auf ihrer der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10 zugewandten Seite eine elektrisch leitfähige Struktur in Form von parallel zueinander angeordneten elektrisch leitfähigen Leiterbahnen 16a, 16c. Dabei sind die elektrisch leitfähigen Leiterbahnen 16a beispielsweise untereinander parallel und nicht parallel bzw. um bspw. 80 - 100°, insbesondere 90° gedreht, zu den parallel zueinander angeordneten elektrisch leitfähigen Leiterbahnen 16c der dritten Schicht 12c vorgesehen.To detect a locally decreasing electrical resistance of the second layer 12b of the pressure sensor 10 when a force or pressure is applied, the first layer 12a and the third layer 12c of the pressure sensor 10 each comprise, for example, an electrically conductive structure on their side facing the second layer 12b of the pressure sensor 10 in the form of electrically conductive conductor tracks 16a, 16c arranged parallel to each other. The electrically conductive conductor tracks 16a are arranged, for example, parallel to each other and not parallel to each other, or rotated by, for example, 80–100°, in particular 90°, relative to the electrically conductive conductor tracks 16c of the third layer 12c, which are arranged parallel to each other.
Diese Anordnung ermöglicht in sehr genauer Weise die lokale Erfassung einer lokal auf den Drucksensor ausgeübten Kraft bzw. eines dort ausgeübten Drucks. Bei einer lokal aufgebrachten und durch den Pfeil 14 verdeutlichten Kraft auf die Oberfläche des Drucksensors 10 führt dies innerhalb der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10 zu Perkolationspfaden 18, welche einen deutlich verringerten elektrischen Widerstand aufweisen verglichen mit den übrigen Bereichen der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10. Auf diese Weise lassen sich sehr genaue Sensorsignale generieren.This arrangement enables the highly accurate local detection of a force or pressure applied locally to the pressure sensor. When a force is applied locally to the surface of the pressure sensor 10, as indicated by arrow 14, this leads to percolation paths 18 within the second layer 12b of the pressure sensor 10. These paths exhibit a significantly reduced electrical resistance compared to the other areas of the second layer 12b of the pressure sensor 10. In this way, very precise sensor signals can be generated.
Die Herstellung des Drucksensors 10 erfolgt beispielsweise derart, dass zunächst die erste Schicht 12a des Drucksensors 10, welche beispielsweise aus einem ersten Gummimaterial gefertigt ist, oberflächlich mit einer elektrisch leitfähigen Struktur in Form von parallel zueinander angeordneten elektrisch leitfähigen Leiterbahnen 16a versehen wird. Dies kann beispielsweise durch Aufdruck einer Dispersion, welche elektrisch leitfähige Partikel umfasst, erfolgen. Hier eignen sich beispielsweise Inkjet-Techniken.The pressure sensor 10 is manufactured, for example, by first providing the surface of the first layer 12a of the pressure sensor 10, which is made, for example, of a first rubber material, with an electrically conductive structure in the form of parallel electrically conductive conductor tracks 16a. This can be done, for example, by printing a dispersion containing electrically conductive particles. Inkjet techniques are suitable for this purpose.
In gleicher Weise kann auch die dritte Schicht 12c des Drucksensors 10, welche beispielsweise ebenfalls aus einem ersten Gummimaterial 12c gefertigt ist, ebenfalls oberflächlich mit einer elektrisch leitfähigen Struktur in Form von parallel zueinander angeordneten elektrischen Leiterbahnen 16c in vergleichbarer Weise wie die erste Schicht 12a des Drucksensors 10 bestückt werden. Dabei können die durch die elektrisch leitfähigen Leiterbahnen 16a, 16c jeweils gebildeten elektrisch leitfähigen Strukturen der ersten und dritten Schickt 12a, 12c hinsichtlich ihrer Struktur unterscheiden. So kann bspw. die Dichte an vorgesehenen elektrisch leitfähigen Leiterbahnen unterschiedlich sein. Dies ermöglicht eine abweichende Empfindlichkeit des Drucksensors 10 in X- und Y-Richtung.Similarly, the third layer 12c of the pressure sensor 10, which is also made of a first rubber material 12c, can likewise be surface-coated with an electrically conductive structure in the form of parallel electrical conductors 16c, in a manner comparable to the first layer 12a of the pressure sensor 10. The electrically conductive structures formed by the conductors 16a and 16c in the first and third layers 12a and 12c can differ in their structure. For example, the density of the electrically conductive conductors can vary. This allows for different sensitivities of the pressure sensor 10 in the X and Y directions.
Die mit einer elektrisch leitfähigen Struktur versehenen Oberflächen der ersten bzw. dritten Schicht 12a, 12c des Drucksensors 10 werden dann auf Großflächen der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10 positioniert und mit dieser verbunden. Dabei erfolgt die Positionierung der ersten bzw. dritten Schicht 12a, 12c derart, dass die elektrisch leitfähigen Strukturen der jeweiligen Schichten 12a, 12c in Form von parallel angeordneten elektrischen Leiterbahnen 16a, 16c zueinander nicht parallel bzw. um bspw. 80 - 100°, insbesondere 90°, gedreht auf den Oberflächen der zweiten Schicht 12b des Drucksensors 10 positioniert sind. Die Fixierung der Schichten 12a - 12c des Drucksensors 10 kann bspw. durch Klammern oder Tapen der Schichten vorzugsweise im Bereich der Außenecken des Drucksensors 10 erfolgen.The surfaces of the first and third layers 12a and 12c of the pressure sensor 10, which are provided with an electrically conductive structure, are then positioned on large areas of the second layer 12b of the pressure sensor 10 and connected to it. The positioning of the first and third layers 12a and 12c is such that the electrically conductive structures of the respective layers 12a and 12c, in the form of parallel electrical conductors 16a and 16c, are not parallel to each other or are rotated, for example, by 80–100°, in particular 90°, on the surfaces of the second layer 12b of the pressure sensor 10. The layers 12a–12c of the pressure sensor 10 can be fixed, for example, by clamping or taping the layers, preferably in the area of the outer corners of the pressure sensor 10.
Das Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Struktur auf jeweils einer Oberfläche der ersten bzw. dritten Schicht 12a, 12c des Drucksensors 10 kann alternativ auch durch Implantieren elektrisch leitfähiger Partikel in die Matrix des jeweiligen Gummimaterials der ersten bzw. dritten Schicht 12a, 12c des Drucksensors 10 erfolgen. Hier eignen sich beispielsweise Plasma-basierte Techniken.Alternatively, the application of an electrically conductive structure to a surface of the first or third layer 12a, 12c of the pressure sensor 10 can also be achieved by implanting electrically conductive particles into the matrix of the respective rubber material of the first or third layer 12a, 12c of the pressure sensor 10. Plasma-based techniques are suitable for this purpose.
Eine weitere Alternative zur Herstellung des Drucksensors 10 besteht darin, die zweite Schicht 12b auf ihren beiden Großflächen jeweils mit parallel zueinander angeordneten elektrischen Leiterbahnen zu versehen und die zweite Schicht 12b dann mit bspw. nicht mit elektrischen Leiterbahnen versehenen Schichten 12a, 12c in Form einer Abdeckung zu versehen. In diesem Fall können die Schichten 12a, 12c auch aus einem anderen Material als die vorbeschriebenen Schichten 12a, 12c ausgeführt sein.Another alternative for manufacturing the pressure sensor 10 is to equip the second layer 12b with electrical conductors arranged parallel to each other on both of its large surfaces. to provide the second layer 12b with, for example, layers 12a and 12c that do not have electrical conductors, in the form of a cover. In this case, layers 12a and 12c can also be made of a different material than the previously described layers 12a and 12c.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- DE 100 39 774 C1 [0003]DE 100 39 774 C1 [0003]
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10039774C1 (en) | 2000-08-16 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Measuring seat mat for automobile passenger seat, uses application of pressure loading by providing reduced pressure in seat mat |
| DE102006060188A1 (en) | 2006-12-20 | 2008-07-17 | Volkswagen Ag | External devices e.g. microphone, coupling system for motor vehicle, has loudspeaker receiving amplified signal, and interfaces that are selectively configured so that external devices are coupled with respective functionality of interfaces |
| CN117288355A (en) | 2023-09-21 | 2023-12-26 | 北京软体机器人科技股份有限公司 | Pressure sensor and flexible finger clamp |
-
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-
2025
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10039774C1 (en) | 2000-08-16 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Measuring seat mat for automobile passenger seat, uses application of pressure loading by providing reduced pressure in seat mat |
| DE102006060188A1 (en) | 2006-12-20 | 2008-07-17 | Volkswagen Ag | External devices e.g. microphone, coupling system for motor vehicle, has loudspeaker receiving amplified signal, and interfaces that are selectively configured so that external devices are coupled with respective functionality of interfaces |
| CN117288355A (en) | 2023-09-21 | 2023-12-26 | 北京软体机器人科技股份有限公司 | Pressure sensor and flexible finger clamp |
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