气动传感器的制造方法_3

文档序号:9450671阅读:来源:国知局
第一摩擦部件所在平面平行。这种设置有助于提高气流对第一摩擦部件的驱动力,从而提高第一摩擦部件的振动频率,并进而提高气动传感器的输出电压及灵敏度。
[0071]图6a为本发明提供的气动传感器实施例四的壳体的立体结构示意图,图6b为本发明提供的气动传感器实施例四的壳体中空结构的横向截面示意图,如图6a和图6b所示,实施例四的气动传感器与实施例一的气动传感器的区别在于:中空结构的横向截面为X形的结构,进气口和出气口位于中空结构的对角位置。固定件(图中未示出)与第一摩擦部件的固定部(图中未示出)连接后嵌入到凹槽410中,从而实现了第一摩擦部件与壳体402的固定连接,并使气流在气流通道405内流动的方向与第一摩擦部件所在平面成预设角度。其中,箭头所指方向为气流在气流通道405内的流动方向。如图6b所示,壳体顶部的进气口在中空结构的横向截面中的映射位置对应为位置a,且壳体底部的出气口在中空结构的横向截面中的映射位置对应为位置b,这种设置有助于提高气流对第一摩擦部件的驱动力,从而提高第一摩擦部件的振动频率,并进而提高气动传感器的输出电压及灵敏度。
[0072]图7a为本发明提供的气动传感器实施例五的壳体的立体结构示意图,图7b为本发明提供的气动传感器实施例五的壳体中空结构的横向截面示意图,如图7a和图7b所示,实施例五的气动传感器与实施例一的气动传感器的区别在于:中空结构的横向截面为十字形的结构,进气口和出气口位于中空结构的对角位置。固定件(图中未示出)与第一摩擦部件的固定部(图中未示出)连接后嵌入到凹槽510中,从而实现了第一摩擦部件与壳体502的固定连接,并使气流在气流通道505内流动的方向与第一摩擦部件所在平面垂直。其中,箭头所指方向为气流在气流通道505内的流动方向。如图7b所示,壳体顶部的进气口在中空结构的横向截面中的映射位置对应为位置a,且壳体底部的出气口在中空结构的横向截面中的映射位置对应为位置b,这种设置有助于提高气流对第一摩擦部件的驱动力,从而提高第一摩擦部件的振动频率,并进而提高气动传感器的输出电压及灵敏度。
[0073]作为另一种可选的实施方式,还可仿照实施例二和实施例三的方式,改变实施例四和实施例五中的气动传感器的中空结构的设置,使中空结构靠近进气口一侧的纵向截面面积大于或小于靠近出气口一侧的纵向截面面积,从而提高气流对第一摩擦部件的驱动力。
[0074]图8为本发明提供的气动传感器实施例六的立体结构示意图,图9a、图9b和图9c分别为本发明提供的气动传感器实施例六的壳体的俯视图、一种A-A剖面图和另一种A-A剖面图,图10为本发明提供的气动传感器实施例六的壳体与摩擦部件组合后的立体结构不意图。如图8至图10所不,该气动传感器包括:第一摩擦部件601、壳体602、第一电极603(即第二摩擦部件)和第二电极604(即第三摩擦部件)。其中,壳体602具有预设形状的中空结构以形成气流通道605。中空结构在壳体602的顶部具有上开口,在壳体602的底部具有下开口,进气口 606开设在壳体602的外壁和顶部交界的第一区域(如图9b或图9c中所示的壳体602外壁的右上部),出气口 607开设在壳体602的外壁和底部交界的第二区域(如图9b或图9c中所示的壳体602外壁的左下部),且进气口 606和出气口 607是相对设置的。第一电极603部分覆盖上开口且未覆盖进气口 606,第二电极604部分覆盖下开口且未覆盖出气口 607。气流通道605与进气口 606和出气口 607连通,以使气流通过进气口 606进入气流通道605并通过出气口 607流出。在本实施例中,靠近进气口 606 —侧的纵向截面面积等于靠近出气口 607 —侧的纵向截面面积,进气口 606和出气口 607相对设置有助于提高气流对第一摩擦部件601的驱动力。
[0075]第一摩擦部件601设置在气流通道605内,由于第一电极603和第二电极604分别部分覆盖壳体602顶部的上开口和底部的下开口,所以当气流通过进气口 606进入气流通道605时,第一摩擦部件601因气流作用分别与第一电极603和/或第二电极604摩擦并产生电信号,第一电极603和第二电极604为气动传感器的电信号输出端。实施例六的气动传感器的第一摩擦部件601仍采用图3所示的第一摩擦部件。第一摩擦部件具有固定部和摩擦部,其中,固定部与壳体602固定连接,摩擦部与第一电极603和/或第二电极604摩擦。
[0076]如图8所示,第一电极603和第二电极604分别通过引线608和引线609引出,这种设置有助于后续对气动传感器产生的电信号进行处理,当然,本领域技术人员也可以不使用引线,此处不做限定。
[0077]图9b和图9c示出了两种开设进气口 606和出气口 607的方式,其中,图9b中所示的进气口 606和出气口 607开设在外壁上形成具有一定的倾斜角度的坡面,而图9c中所示的进气口 606和出气口 607开设在外壁上形成水平面,另外,图9b和图9c中进气口 606和出气口 607是相对设置的,这种设置有助于提高气流对第一摩擦部件的驱动力。
[0078]气动传感器还包括:固定件(如图3中的固定件111),壳体602上开设有凹槽610。固定件与第一摩擦部件601的固定部连接后嵌入到凹槽610中,从而实现了第一摩擦部件601与壳体602的固定连接,并使气流在气流通道605内流动的方向与第一摩擦部件601所在平面垂直。这种设置提高了气流对第一摩擦部件601的驱动力,从而提高了第一摩擦部件601的振动频率,并进而有效地提高了气动传感器的输出电压及灵敏度。
[0079]另外,本实施例中的第一摩擦部件601包括第一高分子聚合物层,在这种情况下,第一高分子聚合物层分别与第一电极603和第二电极604相对的两个面构成摩擦界面,当气流通过进气口 606进入气流通道605时,第一高分子聚合物层在气流的作用下分别与第一电极603和/或第二电极604进行摩擦并产生电信号,这样第一高分子聚合物层(即第一摩擦部件601)、第一电极603 (即第二摩擦部件)和第二电极604 (即第三摩擦部件)共同构成一个三层结构的摩擦发电机。
[0080]此外,为了增加摩擦发电的效果,在第一高分子聚合物层分别与第一电极603和第二电极604构成的摩擦界面中的两个相对面中的至少一个面上设有微纳结构(图中未示出),从而使在第一电极603和/或第二电极604上产生更多的感应电荷。
[0081]另外,该气动传感器还可包括:位于壳体602顶部的上盖体(图中未示出)和位于壳体602底部的下盖体(图中未示出)。上盖体覆盖在第一电极603上,下盖体覆盖在第二电极604上。上盖体和下盖体起到屏蔽外界干扰和保护气动传感器内部结构的作用。
[0082]作为另一种可选的实施方式,还可仿照实施例二和实施例三的方式,改变实施例六中的气动传感器的中空结构的设置,使中空结构靠近进气口一侧的纵向截面面积大于或小于靠近出气口一侧的纵向截面面积,从而提高气流对第一摩擦部件的驱动力。
[0083]本发明实施例七的气动传感器与实施例六的气动传感器的区别在于:气流在气流通道内流动的方向与第一摩擦部件所在平面平行。图11为本发明提供的气动传感器的壳体实施例七的立体结构示意图,如图11所示,进气口 706开设在壳体702的外壁和顶部交界的第一区域(如图11中所示的壳体702外壁的右上部),出气口 707开设在壳体702的外壁和底部交界的第二区域(如图11中所示的壳体702外壁的左下部),且进气口 706和出气口 707开设在外壁上形成水平面,以使气流通过进气口 706进入气流通道705并通过出气口 707流出。
[0084]本实施例中的气动传感器的第一摩擦部件仍采用图3所示的第一摩擦部件。固定件与第一摩擦部件的固定部连接后嵌入到凹槽710中,从而实现了第一摩擦部件与壳体702的固定连接,并使气流在气流通道705内流动的方向与第一摩擦部件所在平面平行。这种设置有助于提高气流对第一摩擦部件的驱动力,从而提高第一摩擦部件的振动频率,并进而提高气动传感器的输出电压及灵敏度。
[0085]本发明实施例八的气动传感器与实施例六的气动传感器的区别在于:气流在气流通道内流动的方向与第一摩擦部件所在平面成预设角度。图12
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