本发明涉及压力传感器技术领域，特别是涉及一种电容式压力传感器及其制备方法。
背景技术：
压力传感器介质层通常采用聚合物材料，这种材料具有较好的柔性且易加工成型的优点，但聚合物的介电常数通常较低，制成的电容式压力传感器在感应外部压力时仅能引起较小的电容变化。目前的技术中，有利用渗流理论在柔性聚合物材料中填充银纳米颗粒、银纳米线、金纳米颗粒等导电材料来增加介电常数。但是，此类导电材料制备复杂、价格昂贵，造成压力传感器的成本上升。
另外，还有通过用基于线形、金字塔形、“v”形、圆柱形等微结构的介质层来代替传统的平整薄膜介质层。这种微结构介质层在施加微小压力时，极易发生形变，导致电容式传感器介质层厚度明显变薄，从而引起电容值的显著变化，但是这些加工工艺复杂，对精度要求高，同样也造成成本较高。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明提供一种电容式压力传感器及其制备方法，采用低成本、制备工艺简单的方法，并且制备的传感器具有灵敏度高特点。
针对上述技术目的，本发明的具体技术方案为：
一种电容式压力传感器，为平板式的结构，自上而下依次包括：顶部电极层、聚合物弹性体、底部电极层；所述的顶部电极层、底部电极层均为石墨烯电极层；
所述顶部电极层、底部电极层埋设有延伸到外部的导线；
所述聚合物弹性体在所述顶部电极层、底部电极层上表面均有设置。
其中，所述的石墨烯电极层包括3～8层石墨烯导电薄膜以及基板，基板的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
进一步的，所述的聚合物弹性体为聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物和单电子晶体管复合而成，厚度为20～400um。
本发明还提供所述的电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：
s1、将石墨烯薄膜从铜箔衬底转移到基板表面，形成石墨烯导电薄膜，然后将在石墨烯导电薄膜中埋设导线，将导线的一端延伸到石墨烯导电薄膜外部；
s2、将聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物溶于溶剂中，然后向得到的溶液中加入单电子晶体管，混合均匀后，涂覆在石墨烯导电薄膜表面形成平面状的聚合物弹性体；去除所述溶剂，得到顶部电极层、底部电极层；
s3、将顶部电极层、底部电极层上涂覆有聚合物弹性体的一面相对贴合。
其中步骤s1中，所述单电子晶体管的加入量为：占溶液质量百分比为0.1-0.5％。
其中，所述单电子晶体管的制备方法为：
(1)前驱物采用1,3,6,8-四硝基芘，用超声波将1,3,6,8-四硝基芘分散在水中，形成前驱物溶液；调节前驱物溶液的ph值为碱性，并继续采用超声波使得碱性的前驱物溶液混匀；
1,3,6,8-四硝基芘当量浓度0.5～1.5g/l；
调节前驱物溶液的ph值的溶液为naoh溶液或水合联氨溶液；
(2)然后将碱性的前驱物溶液进行微波处理，得到石墨烯量子点粗品混合液；微波处理的条件为：处理容器为石英材质的微波反应管，处理温度为120～180℃，处理时间为10～20min；
(3)石墨烯量子点粗品混合液自然冷却后，进行纯化处理、干燥得到石墨烯量子点粉末。
进一步的，步骤s3所述的纯化处理，将石墨烯量子点粗品混合液从反应容器中取出，用微孔滤膜过滤，微孔滤膜的微孔尺寸小于200nm；滤液再采用透析袋进行透析处理，得到纯化的石墨烯量子点溶液。
与现有技术相比，本发明的提供的一种电容式压力传感器及其制备方法，工艺简单，成本低廉，适用于大规模工业生产，获得的电容式压力传感器灵敏度高。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种电容式压力传感器，为平板式的结构，自上而下依次包括：顶部电极层、聚合物弹性体、底部电极层；所述的顶部电极层、底部电极层均为石墨烯电极层；
所述顶部电极层、底部电极层埋设有延伸到外部的导线；
所述聚合物弹性体在所述顶部电极层、底部电极层上表面均有设置。
所述的石墨烯电极层包括3～8层石墨烯导电薄膜以及基板，基板的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述的聚合物弹性体为聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物和单电子晶体管复合而成，厚度为20～400um。
实施例2
实施例1的电容式压力传感器的制备方法，包括如下步骤：
s1、将石墨烯薄膜从铜箔衬底转移到基板表面，形成石墨烯导电薄膜，然后将在石墨烯导电薄膜中埋设导线，将导线的一端延伸到石墨烯导电薄膜外部；
s2、将聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物溶于溶剂中，然后向得到的溶液中加入单电子晶体管，混合均匀后，涂覆在石墨烯导电薄膜表面形成平面状的聚合物弹性体；去除所述溶剂，得到顶部电极层、底部电极层；所述单电子晶体管的加入量为：占溶液质量百分比为0.4％。
s3、将顶部电极层、底部电极层上涂覆有聚合物弹性体的一面相对贴合。
实施例3
所述单电子晶体管的制备方法为：
(1)前驱物采用1,3,6,8-四硝基芘，用超声波将1,3,6,8-四硝基芘分散在水中，形成前驱物溶液；调节前驱物溶液的ph值为碱性，并继续采用超声波使得碱性的前驱物溶液混匀；
1,3,6,8-四硝基芘当量浓度1.2g/l；
调节前驱物溶液的ph值的溶液为naoh溶液或水合联氨溶液；
(2)然后将碱性的前驱物溶液进行微波处理，得到石墨烯量子点粗品混合液；微波处理的条件为：处理容器为石英材质的微波反应管，处理温度为150℃，处理时间为15min；
(3)石墨烯量子点粗品混合液自然冷却后，进行纯化处理、干燥得到石墨烯量子点粉末。
所述的纯化处理，将石墨烯量子点粗品混合液从反应容器中取出，用微孔滤膜过滤，微孔滤膜的微孔尺寸小于200nm；滤液再采用透析袋进行透析处理，得到纯化的石墨烯量子点溶液。
以上仅为
本技术：
的优选实施例，并非对本申请作出任何形式上和实质上的限制。本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更改、修饰与演变的等同变化均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更改、修饰与演变等均在本申请的由权利要求界定的范围内。
1.一种电容式压力传感器，其特征在于，为平板式的结构，自上而下依次包括：顶部电极层、聚合物弹性体、底部电极层；所述的顶部电极层、底部电极层均为石墨烯电极层；
所述顶部电极层、底部电极层埋设有延伸到外部的导线；
所述聚合物弹性体在所述顶部电极层、底部电极层上表面均有设置。
2.根据权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于：所述的石墨烯电极层包括3～8层石墨烯导电薄膜以及基板，基板的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于：所述的聚合物弹性体为聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物和单电子晶体管复合而成，厚度为20～400um。
4.根据权利要求1到3任一项所述的电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1、将石墨烯薄膜从铜箔衬底转移到基板表面，形成石墨烯导电薄膜，然后将在石墨烯导电薄膜中埋设导线，将导线的一端延伸到石墨烯导电薄膜外部；
s2、将聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物溶于溶剂中，然后向得到的溶液中加入单电子晶体管，混合均匀后，涂覆在石墨烯导电薄膜表面形成平面状的聚合物弹性体；去除所述溶剂，得到顶部电极层、底部电极层；
s3、将顶部电极层、底部电极层上涂覆有聚合物弹性体的一面相对贴合。
5.根据权利要求4所述的电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述单电子晶体管的加入量为，占溶液质量百分比为0.1-0.5％。
6.根据权利要求4所述的电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述单电子晶体管的制备方法为：
(1)前驱物采用1,3,6,8-四硝基芘，用超声波将1,3,6,8-四硝基芘分散在水中，形成前驱物溶液；调节前驱物溶液的ph值为碱性，并继续采用超声波使得碱性的前驱物溶液混匀；
1,3,6,8-四硝基芘当量浓度0.5～1.5g/l；
调节前驱物溶液的ph值的溶液为naoh溶液或水合联氨溶液；
(2)然后将碱性的前驱物溶液进行微波处理，得到石墨烯量子点粗品混合液；微波处理的条件为：处理容器为石英材质的微波反应管，处理温度为120～180℃，处理时间为10～20min；
(3)石墨烯量子点粗品混合液自然冷却后，进行纯化处理、干燥得到石墨烯量子点粉末。
7.根据权利要求6所述的电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，步骤s3所述的纯化处理，将石墨烯量子点粗品混合液从反应容器中取出，用微孔滤膜过滤，微孔滤膜的微孔尺寸小于200nm；滤液再采用透析袋进行透析处理，得到纯化的石墨烯量子点溶液。