基于平行极板电容的接近觉传感器及其检测方法与流程

文档序号:12595617阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于平行极板电容的接近觉传感器,其特征在于,由表层衬底(1)、驱动电极(2)、感应电极(3)、保护环(4)、底层衬底(5)和中间层(7)组成;表层衬底(1)、底层衬底(5)和中间层(7)的形状、大小相同,表层衬底(1)、中间层(7)和底层衬底(5)自上而下成层叠结构,表层衬底(1)的上表面设置有驱动电极(2)、感应电极(3)和保护环(4),驱动电极(2)设于表层衬底(1)上表面的中心位置,在驱动电极(2)的外围一周耦合有保护环(4),在保护环(4)的外围耦合有两个或两个以上结构相同的感应电极(3),感应电极(3)在保护环(4)的外围对称分布,每个感应电极(3)分别与驱动电极(2)生成相应的耦合电容;中间层(7)作为GND接地层,保护环(4)上打有第一小圆孔(6),表层衬底(1)上打有第二小圆孔(8),第一小圆孔(6)与第二小圆孔(8)的位置完全重合,便于保护环(4)接于GND。

2.根据权利要求1所述的一种基于平行极板电容的接近觉传感器,其特征在于,所述驱动电极(2)与保护环(4)相距0.5mm,保护环(4)与感应电极(3)相距1.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于平行极板电容的接近觉传感器,其特征在于,所述驱动电极(2)、感应电极(3)和保护环(4)均采用导电材料,所述驱动电极(2)为圆形、椭圆形或多边形;所述感应电极(3)为扇形环状或矩形。

4.根据权利要求3所述的一种基于平行极板电容的接近觉传感器,其特征在于,所述驱动电极(2)、感应电极(3)和保护环(4)均采用铜材料。

5.根据权利要求1所述的一种基于平行极板电容的接近觉传感器,其特征在于,所述表层衬底(1)采用柔性聚合物薄膜材料,底层衬底(5)采用柔性聚合物材料,中间层(7)采用导电材料。

6.根据权利要求5所述的一种基于平行极板电容的接近觉传感器,其特征在于,所述表层衬底(1)采用PET材料,底层衬底(5)采用PDMS材料,中间层(7)采用铜材料。

7.根据权利要求1所述的一种基于平行极板电容的接近觉传感器,其特征在于,所述底层衬底(5)、中间层(7)和表层衬底(1)均为正方形板材,底层衬底(5)、中间层(7)和表层衬底(1)的大小均为长2.0~5.0cm、宽2.0~5.0cm,底层衬底(5)厚1.0~2.0mm;中间层(7)厚20~50μm;表层衬底(1)厚0.5~2mm;保护环(4)的宽度为1~3mm、厚度为20~50μm,感应电极(3)的宽度为5mm、厚度为20~50μm;驱动电极(2)的面积大小为4~25cm2、厚度为20~50μm;第一小圆孔(6)和第二小圆孔(8)分别有20个,第一小圆孔(6)和第二小圆孔(8)的孔径均为0.05~0.25mm。

8.采用如权利要求1所述的一种基于平行极板电容的接近觉传感器的检测方法,其特征在于,包括待测物体距离检测、待测物体方向检测和待测物体属性检测;

所述待测物体距离检测:对待测物体的接近距离与接近觉传感器电容输出值的关系进行标定,获得待测物体接近距离与对应电容输出值的距离量化关系;根据已有的距离量化关系和接近觉传感器电容输出值,得到待测物体的接近距离;

所述待测物体方向检测:待测物体分别从四个方向接近接近觉传感器,得到四个接近觉传感器电容输出的差值;对待测物体接近方向和电容输出差值的关系进行标定,获得待测物体接近方向与对应电容输出差值的方向量化关系,根据已有的方向量化关系和接近觉传感器电容输出差值,得到待测物体的接近方向;

所述待测物体属性检测:将不同属性的待测物体接近接近觉传感器一定距离时,接近觉传感器电容输出值激增,对不同属性待测物体和电容突变输出值的关系进行标定,获得待测物体属性与对应电容突变输出值的属性量化关系,根据已有的属性量化关系和接近觉传感器电容突变输出值,得到待测物体的属性。

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