摩擦电压力感应电缆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种摩擦电压力感应电缆，包括：相互缠绕的第一线芯和第二线芯，所述第一线芯和所述第二线芯之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面；所述第一线芯包括：至少一根第一导体线芯以及整体包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；所述第二线芯包括：至少一根第二导体线芯；所述第一导体线芯和所述第二导体线芯分别为所述摩擦电压力感应电缆的两个信号输出端。本发明提供的摩擦电压力感应电缆，由相互缠绕的第一线芯和第二线芯组成，两者之间相互接触的部分形成摩擦界面，因摩擦作用而产生感应信号，实现了将摩擦电技术应用到压力感应电缆中。本发明还大大简化了制作工艺。
【专利说明】 摩擦电压力感应电缆
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及传感【技术领域】，更具体地说，涉及一种摩擦电压力感应电缆。
【背景技术】
[0002]压力感应电缆通常是一种采用同轴设计的基于压电原理的压力传感器，当压力感应电缆被压缩或拉伸时，会发生压电效应，从而产生正比于压力的电荷或电压信号。上述利用压电原理制作的压力感应电缆虽然为人们提供了很多方便，但尚存在着一定的缺陷:例如，现有的压力感应电缆一般由金属编织芯线、压电材料和金属外壳制成同轴结构，在制造过程中，需要将压电材料置于一个强电场中极化，导致制造工艺非常复杂。另外，现有的压力感应电缆的灵敏度也不高。
[0003]另一方面，物体和物体之间相互摩擦时会使一方带上负电，另一方带上正电，这种由于物体间摩擦而产生的电叫摩擦电。摩擦电是自然界最常见的现象之一，且摩擦电的产生条件非常宽泛，因此，如果能够将摩擦电应用到压力感应电缆中，势必会给人们的生活带来更多的便利。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提出一种摩擦电压力感应电缆，将摩擦电技术应用到压力感应电缆中。
[0005]本发明提供了一种摩擦电压力感应电缆，包括:相互缠绕的第一线芯和第二线芯，所述第一线芯和所述第二线芯之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面；
[0006]所述第一线芯包括:至少一根第一导体线芯以及整体包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；所述第二线芯包括:至少一根第二导体线芯；
[0007]所述第一导体线芯和所述第二导体线芯分别为所述摩擦电压力感应电缆的两个信号输出端。
[0008]可选地，所述第一绝缘层和所述第二导体线芯之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。
[0009]可选地，所述第二导体线芯的表面形成有微纳结构。
[0010]可选地，所述第二线芯还包括:整体包覆在所述至少一根第二导体线芯外周的第二绝缘层；所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。
[0011]可选地，所述第一导体线芯和/或所述第二导体线芯为圆柱状结构或棱柱状结构。
[0012]可选地，所述第一导体线芯的数量为多根，多根第一导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第一绝缘层包覆在所述多根第一导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第一线芯的数量为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；和/或，所述第二导体线芯的数量为多根，多根第二导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置。
[0013]可选地，所述第一导体线芯的数量为多根，多根第一导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第一绝缘层包覆在所述多根第一导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第一线芯的数量为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；和/或，所述第二导体线芯的数量为多根，多根第二导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第二绝缘层包覆在所述多根第二导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第二线芯的数量为多根，多根第二线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第二线芯包括至少一根第二导体线芯以及包覆在所述至少一根第二导体线芯外周的第二绝缘层。
[0014]可选地，所述摩擦电压力感应电缆还包括:包覆在相互缠绕的第一线芯和第二线芯外周的屏蔽层和/或保护层。
[0015]可选地，所述屏蔽层的材料为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、锌、锡、钨或钒；所述合金是钢、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、钨合金、钥合金、铌合金或钽合金。所述保护层的材料为聚乙烯、乙丙橡胶、丁晴橡胶、聚氯乙烯、聚烯烃、聚乙烯及其衍生物、氟塑料、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或聚酯。
[0016]可选地，所述屏蔽层为编织铜网、铜屏蔽带、铝塑复合带、铜塑复合带。
[0017]可选地，所述第一导体线芯和/或第二导体线芯的材料为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、锌、锡、钨或钥;；所述合金是钢、招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0018]可选地，所述第一导体线芯和/或第二导体线芯为铜箔丝、裸铜线、镀锡铜线、裸铜绞镀铜线、镀绞镀铜线、镀银铜线、铜包钢或聚氨酯漆包线。
[0019]可选地，所述第一绝缘层的材料和第二绝缘层的材料分别选自以下材料中的一种:聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、氟塑料、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚烯烃、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚酯纤维、氟化乙烯丙烯共聚物或苯胺甲醛树脂薄膜。
[0020]本发明提供的摩擦电压力感应电缆，由相互缠绕的第一线芯和第二线芯组成，两者之间相互接触的部分形成摩擦界面，因摩擦作用而产生感应信号，实现了将摩擦电技术应用到压力感应电缆中。由于本发明中只需制作出两个用于摩擦的界面即可，无需极化等过程，因此，大大简化了制作工艺。而且本发明提供的摩擦电压力感应电缆可以感受微小的压力并据此释放感应信号,灵敏度很高，同时成本也很低。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1a为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例一的立体结构示意图；
[0022]图1b为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例一的平面结构示意图；
[0023]图1c为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例一的截面结构示意图；
[0024]图2为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例二的截面结构示意图；
[0025]图3a为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例三的立体结构示意图；
[0026]图3b为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例三的平面结构示意图；
[0027]图3c为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例三的截面结构示意图；
[0028]图4为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例四的截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
[0030]图1a为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例一的立体结构示意图，图1b为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例一的平面结构示意图，图1c为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例一的截面结构示意图。如图la、lb和Ic所示，该摩擦电压力感应电缆包括:相互缠绕的第一线芯10和第二线芯11，以及包覆在两者外周的屏蔽层12和保护层13。其中，第一线芯10包括第一导体线芯1a和整体包覆在第一导体线芯1a外周的第一绝缘层10b，第二线芯11即为第二导体线芯。具体地，可以采用挤出成型工艺及注塑成型工艺将用于形成第一绝缘层1b的材料整体连续包覆在第一导体线芯1a的外侧表面得到第一线芯10 ;然后，将第一线芯10与第二导体线芯11相互缠绕在一起；将屏蔽层12设置在相互缠绕的第一线芯10与第二导体线芯11的外表面；将保护层13设置在屏蔽层12的外表面。
[0031]本实施例中，第一绝缘层1b和第二导体线芯11之间相互接触的部分作为摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。可选地，通过打磨的形式在第二导体线芯11的表面形成有微纳结构(图中未示出)，这样增加了第一绝缘层1b和第二导体线芯11之间的摩擦度，摩擦效果更佳。第一导体线芯1a和第二导体线芯11分别为摩擦电压力感应电缆的两个信号输出端。
[0032]在图la、图1b和图1c中，未相互缠绕之前的第一导体线芯1a和第二导体线芯11为圆柱状结构，采用圆柱状结构的导体线芯可以使两个导体线芯相互缠绕的接触面积较大，进而摩擦输出的信号值较高，提高压力感应的灵敏度。但本发明不仅限于此，第一导体线芯和第二导体线芯还可以为棱柱状结构。
[0033]上述第一导体线芯1a和第二导体线芯11的材料可以为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钮、招、镍、铜、钛、铬、硒、铁、猛、钥、锌、锡、钨或钥;；所述合金是钢、招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。更为具体地，第一导体线芯1a和第二导体线芯11可以为铜箔丝、裸铜线、镀锡铜线、裸铜绞镀铜线、镀绞镀铜线、镀银铜线、铜包钢或聚氨酯漆包线。其中，第一导体线芯1a和第二导体线芯11优选为镀银铜线、镀锡铜线、裸铜线等。
[0034]第一绝缘层1b的材料可以为聚乙烯塑料(PE)、聚丙烯塑料(PP)、氟塑料(Teflon)、聚氯乙烯(PVC)、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚烯烃、氯化聚乙烯(CPE)、氯磺化聚乙烯(CMS)、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、热塑性硫化橡胶(TPV)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、三元乙丙橡胶(EPDM)、热塑性橡胶(TPR)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚酯纤维、氟化乙烯丙烯共聚物或苯胺甲醛树脂薄膜。
[0035]屏蔽层12的材料可以为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钮、招、镍、铜、钛、铬、硒、铁、猛、钥、锌、锡、鹤或1凡；所述合金是钢、招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、钨合金、钥合金、铌合金或钽合金。保护层13的材料可以为聚乙烯、乙丙橡胶(EPR)、丁晴橡胶、聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃、聚乙烯及其衍生物、氟塑料(PTFE)、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、氯化聚醚、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺或聚酯(PET)。更具体的，屏蔽层可以为编织铜网、铜屏蔽带、铝塑复合带、铜塑复合带。
[0036]下面具体介绍一下本实施例的摩擦电压力感应电缆的工作原理:当该摩擦电压力感应电缆受压力作用发生机械形变时，摩擦电压力感应电缆中的第一绝缘层与第二导体线芯相互摩擦产生静电荷，静电荷在第一导体线芯和第二导体线芯上感应出电荷，从而导致第一导体线芯和第二导体线芯之间出现电势差。由于第一导体线芯和第二导体线芯之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当该摩擦电压力感应电缆恢复到原来状态时，这时形成在第一导体线芯和第二导体线芯之间的内电势消失，此时已平衡的第一导体线芯和第二导体线芯之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。在具体应用中，上述摩擦电压力感应电缆在受力条件下，通过第一绝缘层与第二导体线芯之间的摩擦，能够产生与施加到压力感应电缆上的压力大小一一对应的电压信号，压力与电压信号的关系优选为单调递增关系或线性关系。
[0037]图2为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例二的截面结构示意图。如图2所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，第一导体线芯1a和第二导体线芯11的数量为多根，图2中示出了 3根。图2中多根第一导体线芯1a和多根第二导体线芯11平行设置，多根第一导体线芯1a紧密的固定在一起，第一绝缘层1b包覆在多根第一导体线芯1a组成的整体的外表面，多根第二导体线芯11也是紧密的固定在一起。可选地，多根第一导体线芯1a和多根第二导体线芯11也可以是相互缠绕设置。
[0038]本发明对第一导体线芯和第二导体线芯的数量不做限制。可选地，第一导体线芯的数量可以与第二导体线芯的数量不同。例如，第一导体线芯为多根，第二导体线芯为一根；或者，第二导体线芯为多根，第一导体线芯为一根。
[0039]作为另外一种实施方式，第一线芯的数量可以为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层。以第一导体线芯为单根为例，第一绝缘层包覆在单根第一导体线芯的外表面，然后多根包覆有第一绝缘层的第一导体线芯平行设置或相互缠绕设置组成一个整体。可选地，每根第一线芯包括多根第一导体线芯也是可行的实施方式。
[0040]图3a为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例三的立体结构示意图，图3b为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例三的平面结构示意图，图3c为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例三的截面结构示意图。如图3a、3b和3c所示，该摩擦电压力感应电缆包括:相互缠绕的第一线芯20和第二线芯21，以及包覆在两者外周的屏蔽层22和保护层23。其中，第一线芯20包括第一导体线芯20a和整体包覆在第一导体线芯20a外周的第一绝缘层20b，第二线芯21包括第二导体线芯21a和整体包覆在第二导体线芯21a外周的第二绝缘层21b。具体地，可以采用挤出成型工艺或注塑成型工艺将用于形成第一绝缘层20b的材料整体连续包覆在第一导体线芯20a的外侧表面得到第一线芯20，同样采用挤出成型工艺或注塑成型工艺将用于形成第二绝缘层21b的材料整体连续包覆在第二导体线芯21a的外侧表面得到第二线芯21 ;然后，将第一线芯20与第二线芯21相互缠绕在一起；将屏蔽层22设置在相互缠绕的第一线芯20与第二线芯21的外表面；将保护层23设置在屏蔽层22的外表面。
[0041]本实施例中，第一绝缘层20b和第二绝缘层21b之间相互接触的部分作为摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。第一导体线芯20a和第二导体线芯21a分别为摩擦电压力感应电缆的两个信号输出端。
[0042]在图3a、图3b和图3c中，未相互缠绕之前的第一导体线芯20a和第二导体线芯21a为圆柱状结构，采用圆柱状结构的导体线芯可以使两个导体线芯相互缠绕的接触面积较大，进而摩擦输出的信号值较高，提高压力感应的灵敏度。但本发明不仅限于此，第一导体线芯和第二导体线芯还可以为棱柱状结构。
[0043]上述第一导体线芯20a和第二导体线芯21a的材料可以为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、锌、锡、钨或钥;；所述合金是钢、招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。更为具体地，第一导体线芯20a和第二导体线芯21a可以为铜箔丝、裸铜线、镀锡铜线、裸铜绞镀铜线、镀绞镀铜线、镀银铜线、铜包钢或聚氨酯漆包线。其中，第一导体线芯20a和第二导体线芯21a优选为镀银铜线、镀锡铜线、裸铜线等。
[0044]第一绝缘层20b和第二绝缘层21b的材料可以为聚乙烯塑料(PE)、聚丙烯塑料(PP)、氟塑料(Teflon)、聚氯乙烯(PVC)、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚烯烃、氯化聚乙烯(CPE)、氯磺化聚乙烯(CMS)、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、热塑性硫化橡胶(TPV)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、三元乙丙橡胶(EPDM)、热塑性橡胶(TPR)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚酯纤维、氟化乙烯丙烯共聚物或苯胺甲醛树脂薄膜。其中，第二绝缘层21b的材料优选为PET或PVC。第一绝缘层20b和第二绝缘层21b优选不同的材料。
[0045]屏蔽层22可以为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、锌、锡、钨或钒；所述合金是钢、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、钨合金、钥合金、铌合金或钽合金。保护层23的材料可以为聚乙烯、乙丙橡胶(EPR)、丁晴橡胶、聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃、聚乙烯及其衍生物、氟塑料(PTFE)、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、氯化聚醚、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺或聚酯(PET)。更具体的，屏蔽层可以为编织铜网、铜屏蔽带、铝塑复合带、铜塑复合带。
[0046]下面具体介绍一下本实施例的摩擦电压力感应电缆的工作原理:当该摩擦电压力感应电缆受压力作用发生机械形变时，摩擦电压力感应电缆中的第一绝缘层与第二绝缘层相互摩擦产生静电荷，静电荷在第一导体线芯和第二导体线芯上感应出电荷，从而导致第一导体线芯和第二导体线芯之间出现电势差。由于第一导体线芯和第二导体线芯之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当该摩擦电压力感应电缆恢复到原来状态时，这时形成在第一导体线芯和第二导体线芯之间的内电势消失，此时已平衡的第一导体线芯和第二导体线芯之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。在具体应用中，上述摩擦电压力感应电缆在受力条件下，通过第一绝缘层与第二绝缘层之间的摩擦，能够产生与施加到压力感应电缆上的压力大小一一对应的电压信号，压力与电压信号的关系优选为单调递增关系或线性关系。
[0047]图4为本发明提供的摩擦电压力感应电缆的实施例四的截面结构示意图。如图4所示，本实施例与实施例三的不同之处在于，第一导体线芯20a和第二导体线芯21a的数量为多根，图4中示出了 3根。图4中多根第一导体线芯20a和多根第二导体线芯21a平行设置，多根第一导体线芯20a紧密的固定在一起，第一绝缘层20b包覆在多根第一导体线芯20a组成的整体的外表面；多根第二导体线芯21a也是紧密的固定在一起，第二绝缘层21b包覆在多根第二导体线芯21a组成的整体的外表面。可选地，多根第一导体线芯20a和多根第二导体线芯21a也可以是相互缠绕设置。
[0048]本发明对第一导体线芯和第二导体线芯的数量不做限制。可选地，第一导体线芯的数量可以与第二导体线芯的数量不同。例如，第一导体线芯为多根，第二导体线芯为一根；或者，第二导体线芯为多根，第一导体线芯为一根。
[0049]作为另外一种实施方式，第一线芯的数量可以为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层。以第一导体线芯为单根为例，第一绝缘层包覆在单根第一导体线芯的外表面，然后多根包覆有第一绝缘层的第一导体线芯平行设置或相互缠绕设置组成一个整体。可选地，每根第一线芯包括多根第一导体线芯也是可行的实施方式。以相同的方式，第二线芯的数量也可以为多根，多根第二线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第二线芯包括至少一根第二导体线芯以及包覆在至少一根第二导体线芯外周的第二绝缘层。
[0050]本发明提供的上述几种结构的摩擦电压力感应电缆，由相互缠绕的第一线芯和第二线芯组成，两者之间相互接触的部分形成摩擦界面，因摩擦作用而产生感应信号，实现了将摩擦电技术应用到压力感应电缆中。由于本发明中只需制作出两个用于摩擦的界面即可，无需极化等过程，因此，大大简化了制作工艺。而且本发明可以感受微小的压力并据此释放感应信号，灵敏度很高，同时成本也很低。
[0051]本发明提供的摩擦电压力感应电缆能够感测出冲击或振动等压力信号，可用作接触式传感器用于检测周边信号。鉴于其具有制作成本低、制作工艺简单和灵敏度高的特点，可广泛应用于智能交通、运输监测、医疗技术中的生命特征监测、安全防护等各领域。
[0052]最后，需要注意的是:以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种摩擦电压力感应电缆，其特征在于，包括:相互缠绕的第一线芯和第二线芯，所述第一线芯和所述第二线芯之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面； 所述第一线芯包括:至少一根第一导体线芯以及整体包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层；所述第二线芯包括:至少一根第二导体线芯； 所述第一导体线芯和所述第二导体线芯分别为所述摩擦电压力感应电缆的两个信号输出端。
2.根据权利要求1所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二导体线芯之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。
3.根据权利要求2所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述第二导体线芯的表面形成有微纳结构。
4.根据权利要求1所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述第二线芯还包括:整体包覆在所述至少一根第二导体线芯外周的第二绝缘层；所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间相互接触的部分作为所述摩擦电压力感应电缆的摩擦界面。
5.根据权利要求1-4任一项所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述第一导体线芯和/或所述第二导体线芯为圆柱状结构或棱柱状结构。
6.根据权利要求1-3任一项所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于: 所述第一导体线芯的数量为多根，多根第一导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第一绝缘层包覆在所述多根第一导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第一线芯的数量为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层； 和/或，所述第二导体线芯的数量为多根，多根第二导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置。
7.根据权利要求4所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于: 所述第一导体线芯的数量为多根，多根第一导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第一绝缘层包覆在所述多根第一导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第一线芯的数量为多根，多根第一线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第一线芯包括至少一根第一导体线芯以及包覆在所述至少一根第一导体线芯外周的第一绝缘层； 和/或，所述第二导体线芯的数量为多根，多根第二导体线芯之间平行设置或相互缠绕设置，所述第二绝缘层包覆在所述多根第二导体线芯组成的整体的外表面；或者，所述第二线芯的数量为多根，多根第二线芯之间平行设置或相互缠绕设置，每根第二线芯包括至少一根第二导体线芯以及包覆在所述至少一根第二导体线芯外周的第二绝缘层。
8.根据权利要求1-7任一项所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，还包括:包覆在相互缠绕的第一线芯和第二线芯外周的屏蔽层和/或保护层。
9.根据权利要求8所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述屏蔽层的材料为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、锌、锡、钨或钒；所述合金是钢、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金； 所述保护层的材料为聚乙烯、乙丙橡胶、丁晴橡胶、聚氯乙烯、聚烯烃、聚乙烯及其衍生物、氟塑料、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或聚酯。
10.根据权利要求8所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述屏蔽层为编织铜网、铜屏蔽带、铝塑复合带或铜塑复合带。
11.根据权利要求1所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述第一导体线芯和/或第二导体线芯的材料为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；所述金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、锌、锡、钨或钒；所述合金是钢、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
12.根据权利要求1所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述第一导体线芯和/或第二导体线芯为铜箔丝、裸铜线、镀锡铜线、裸铜绞镀铜线、镀绞镀铜线、镀银铜线、铜包钢或聚氨酯漆包线。
13.根据权利要求1、2、4中任一项所述的摩擦电压力感应电缆，其特征在于，所述第一绝缘层的材料和第二绝缘层的材料分别选自以下材料中的一种:聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、氟塑料、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚烯烃、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚酯纤维、氟化乙烯丙烯共聚物或苯胺甲醛树脂薄膜。
【文档编号】G01L1/16GK104515633SQ201310446070
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】冯顺, 王珊, 徐传毅 申请人:纳米新能源（唐山）有限责任公司