柔性温度传感器的制备方法及柔性温度传感器与流程

1.本技术涉及测温技术领域，特别是涉及一种柔性温度传感器的制备方法及柔性温度传感器。


背景技术：

2.随着测温技术的不断发展，测温传感器成为了各行各业测量温度的重要手段，因为传统的测温传感器多为点对点的温度测量，无法对物体不规则表面温度进行测量，所以出现了可以测量物体不规则表面温度的柔性传感器。
3.现有的柔性温度传感器多为热电偶温度传感器，且在测量温度时，需要保持两电极的温度差，在电极温差较小的情况下，容易出现温度测量不准确的情况。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高温度测量精度的柔性温度传感器的制备方法及柔性温度传感器。
5.第一方面，本技术提供了一种柔性温度传感器的制备方法，所述方法包括：
6.将聚乙烯醇和去离子水按预设比例混合，并置于第一预设温度下搅拌，得到澄清聚乙烯醇溶液；
7.将氢氧化钾和去离子水按预设比例混合，逐步滴入所述聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液；
8.将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将所述柔性混合溶液导入所述模具并静置第二预设时间，得到柔性离子膜，所述第一电极与所述柔性离子膜的第一面贴合；
9.使用绝缘胶水作为介电层，将第二电极通过所述绝缘胶水与所述柔性离子膜的第二面贴合。
10.在其中一个实施例中，所述将聚乙烯醇和去离子水按预设比例混合，并置于第一预设温度下搅拌，得到澄清聚乙烯醇溶液，包括：
11.将聚乙烯醇和去离子水按等比例混合，并置于70～90℃下搅拌2～4小时，获得澄清聚乙烯醇溶液。
12.在其中一个实施例中，所述将氢氧化钾和去离子水按预设比例混合，逐步滴入所述聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液，包括：
13.将氢氧化钾和去离子水按照等比例混合，待所述氢氧化钾完全溶解后，逐步滴入所述聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液。
14.在其中一个实施例中，所述将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将所述柔性混合溶液导入所述模具并静置第二预设一定时间，得到柔性离子膜，包括：
15.将多孔结构的第一电极固定与模具底部，将所述柔性混合溶液导入所述模具并静置48h，得到柔性离子膜。
16.第二方面，本技术提供了一种柔性温度传感器，所述传感器包括：
17.在所述传感器厚度方向上依次设置有多孔结构的第一电极、柔性离子膜、介电层和第二电极；
18.所述第一电极与所述柔性离子膜的第一面贴合，使用绝缘胶水作为介电层，将第二电极通过所述绝缘胶水与所述柔性离子膜的第二面贴合。
19.在其中一个实施例中，第一电极为泡沫镍，所述泡沫镍与所述柔性离子膜的接触面积大于所述柔性离子膜与绝缘胶水的接触面积。
20.在其中一个实施例中，柔性离子膜的制备材料为聚乙烯醇、氢氧化钾和去离子水。
21.在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇与所述去离子水按等比例混合，形成聚乙烯醇溶液；
22.所述氢氧化钾与所述去离子水按等比例混合，并滴入所述聚乙烯醇溶液，静置形成柔性离子膜。
23.在其中一个实施例中，所述第二电极为氧化铟锡和聚对苯二甲酸乙二醇酯的混合形成的电极，所述第二电极通过所述绝缘胶水与所述柔性离子膜的第二面贴合。
24.在其中一个实施例中，将第一电极与第二电极电性连接，第一电极的第一电势大于第二电极的第二电势；所述第一电极和第二电极形成的电势差由所述第一电极表面电荷浓度、第二电极表面电荷浓度、柔性离子膜电荷浓度和对传感器施加的温度共同决定。
25.上述柔性温度传感器的制备方法及柔性温度传感器，将聚乙烯醇和去离子水按预设比例混合，并置于第一预设温度下搅拌，得到澄清聚乙烯醇溶液，将氢氧化钾和去离子水按预设比例混合，逐步滴入所述聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液，将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将所述柔性混合溶液导入所述模具并静置第二预设时间，得到柔性离子膜，所述第一电极与所述柔性离子膜的第一面贴合，通过多孔结构的第一电极与柔性离子膜贴合接触，提高电极与柔性离子膜的接触面积，使得第一电极所产生的电势更高，使用绝缘胶水作为介电层，将第二电极通过所述绝缘胶水与所述柔性离子膜的第二面贴合。通过使用绝缘胶水作为介电层，阻碍柔性离子膜与第二电极之间的电荷转移，抑制第二电极的电势升高，进而增大第一电极与第二电极的电势差，从而达到准确测量温度的效果。
附图说明
26.图1为一个实施例中柔性温度传感器的制备方法的流程示意图；
27.图2为一个实施例中氢氧化钾水溶液的制备方法的流程示意图；
28.图3为一个实施例中柔性温度传感器的结构示意图；
29.图4为另一个实施例中柔性温度传感器的结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
31.柔性传感器因其独特的优势，逐渐在可穿戴电子设备，人机交互，监控监测等重要领域得到了广泛的关注和初步的应用，展现了巨大的前景。根据传感机制的不同，柔性传感器可以分为，压阻式、电容式和压电式三种，主要用于温度、压力、肌电等参数的测量。现有
的柔性传感器制备方法主要通过将导电填充材料(碳纳米管、石墨烯、纳米金属线等)与柔性体(聚二甲基硅氧烷、硅胶等)复合制备成导电材料，再通过模具法、3d打印、静电纺丝等成型，制成柔性传感器。
32.对于柔性温度传感器，虽然国内外相关研究不断深入，但是总体还不够成熟，还存在制备工艺复杂，成本高，灵敏度低等问题。因此，一种结构简单、灵敏度高、低成本的柔性温度传感器具有重要意义。
33.有鉴于此，如图1所示，本技术实施例提供了一种柔性温度传感器的制备方法，该制备方法包括：
34.s100，将聚乙烯醇和去离子水按预设比例混合，并置于第一预设温度下搅拌，得到澄清聚乙烯醇溶液。
35.其中，聚乙烯醇是一种有机化合物，化学式为[c2h4o]n，外观是白色片状、絮状或粉末状固体，可作为粘合剂、乳化剂、分散剂。
[0036]
去离子水为除去了呈离子形式杂质后的纯水。进一步地，根据国际标准化组织的规定，去离子水为完全或不完全地去除离子物质的纯水，具体地，主要指采用离子交换树脂处理方法所获得的纯水。
[0037]
其中，去离子水可通过自来水进行制备，具体地，去离子水的制备过程为，首先通过石英砂过滤颗粒较粗的杂质，得到粗处理后的自来水，其次，将粗处理后的自来水高压通过反渗透膜，得到预处理后的自来水，再次，将预处理后的自来水经过一步紫外杀菌去除水中微生物，得到杀菌后的自来水，最后，在若杀菌后的自来水电阻率没有达到预设电阻率，再进行一次离子交换过程，得到去离子水。
[0038]
将聚乙烯醇和去离子水的预设比例可以为1:1。
[0039]
第一预设温度可以是70～90℃，以聚乙烯醇和去离子水按等比例混合搅拌能得到澄清聚乙烯醇溶液为准，具体地，第一预设温度可以是80℃。
[0040]
具体地，聚乙烯醇简称为pva，将pva和去离子水按1:1混合，并置于80℃温度下加热并搅拌3小时，获得澄清的pva溶液。
[0041]
澄清聚乙烯溶液具备聚乙烯醇溶液的粘结特性和去离子水的高电阻率，加热搅拌得到澄清的聚乙烯醇溶液，为后续形成柔性离子膜提供了具备柔性特征的溶液。
[0042]
s102，将氢氧化钾和去离子水按预设比例混合，逐步滴入聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液。
[0043]
其中，氢氧化钾是一种无机化合物，化学式为koh，是常见的无机碱，具有强碱性，并溶于水。
[0044]
将氢氧化钾和去离子水按照预设比例混合，其中，预设比例可以为1:1，可以理解的是，将氢氧化钾缓慢加入到去离子水中，得到氢氧化钾溶液，此时氢氧化钾溶液中没有氢氧化钾沉淀。
[0045]
得到的氢氧化钾溶液后，将氢氧化钾溶液逐步滴入聚乙烯醇溶液中，保持搅拌，得到柔性混合溶液，此时柔性混合溶液具备聚乙烯醇的凝胶特性，也具有氢氧化钾的导电离子。
[0046]
s104，将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将柔性混合溶液导入模具并静置第二预设时间，得到柔性离子膜，第一电极与柔性离子膜的第一面贴合。
[0047]
其中，第一电极的材质为金属，具备良好的导电性能，第一电极为多孔结构，可以理解地，多孔结构的电极表面积大于非多孔结构的电极的表面积。
[0048]
第一电极可以通过电沉积技术进行制备，具体地，通过在硫酸盐目标电解液中进行电镀，然后经过灼烧、还原、退货等工序得到性能优良的三维网状的目标电极结构，即为多孔结构的第一电极。
[0049]
得到多孔结构的第一电极后，将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将柔性混合溶液导入模具并静置第二预设时间，得到柔性离子膜。
[0050]
其中，第二预设时间可以为40～56小时，具体地，第二预设时间为48小时为例进行说明，将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将柔性混合溶液导入模具并静置48小时，得到柔性离子膜。
[0051]
其中，模具的形状根据柔性温度传感器的实际使用场景进行灵活选择，在此不做限定。
[0052]
第一电极与柔性离子膜的第一面贴合，多孔结构的第一电极的表面积即为第一电极与柔性离子膜第一面的接触面积。
[0053]
通过将多孔结构的第一电极与柔性离子膜接触，由于多孔结构的第一电极表面积大于非多孔结构的电极，因此，可以提高多孔结构第一电极与柔性离子膜的接触面积。
[0054]
s106，使用绝缘胶水作为介电层，将第二电极通过绝缘胶水与柔性离子膜的第二面贴合。
[0055]
其中，绝缘胶水为具备粘性的绝缘材料，使用绝缘胶水作为介电层。其中，介电层(dielectric)为保持线路以及各层之间的绝缘性的层状结构。
[0056]
第二电极的材质为金属材质，将第二电极通过绝缘胶水与柔性离子膜的第二面贴合。
[0057]
具体地，第二电极和柔性离子膜被绝缘胶水所形成的介电层隔开，介电层阻碍柔性离子膜和第二电极之间的电荷转移。在一定温度条件下，第二电极的自由电子在第二电极中移动，并在介电层和第二电极界面处聚集。
[0058]
本实施例中，将聚乙烯醇和去离子水按预设比例混合，并置于第一预设温度下搅拌，得到澄清聚乙烯醇溶液，将氢氧化钾和去离子水按预设比例混合，逐步滴入所述聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液，将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将所述柔性混合溶液导入所述模具并静置第二预设时间，得到柔性离子膜，所述第一电极与所述柔性离子膜的第一面贴合，通过多孔结构的第一电极与柔性离子膜贴合接触，提高电极与柔性离子膜的接触面积，使得第一电极所产生的电势更高，使用绝缘胶水作为介电层，将第二电极通过所述绝缘胶水与所述柔性离子膜的第二面贴合。通过使用绝缘胶水作为介电层，阻碍柔性离子膜与第二电极之间的电荷转移，抑制第二电极的电势升高，进而增大第一电极与第二电极的电势差，从而达到准确测量温度的效果。
[0059]
在一个实施例中，将聚乙烯醇和去离子水按预设比例混合，并置于第一预设温度下搅拌，得到澄清聚乙烯醇溶液，包括：将聚乙烯醇和去离子水按等比例混合，并置于70～90℃下搅拌2～4小时，获得澄清聚乙烯溶液。
[0060]
其中，聚乙烯醇水溶液具有一定粘度，随着聚乙烯醇比例越高，黏度值急剧上升，聚乙烯醇水溶液干燥后能形成强韧耐撕裂的膜，耐磨性也很好。
[0061]
因为，聚乙烯醇水溶液一般为弱酸性，聚乙烯醇水溶液制备过程所使用的容器需要为耐腐蚀，不生锈，对溶液无污染的材料，一般使用不锈钢容器。
[0062]
在聚乙烯醇水溶液制备过程中，在搅拌器的选择上，搅拌器在搅动和传热方面应该是高效的，任何能够组织团块形成、均匀传递热量的搅拌器都能用于溶解聚乙烯醇，通常地，使用双螺旋桨搅拌器，其中，搅拌器的速度在80～100转/分钟。
[0063]
进一步地，可以通过碘液检测法检验聚乙烯醇水溶液是否完全溶解，具体地，取出少量聚乙烯醇水溶液，加入1～2滴碘液，若出现蓝色团粒状透明液体，则尚未完全溶解，若色泽能均匀扩散，说明已完全溶解。
[0064]
本实施例中，通过将聚乙烯醇和去离子水按等比例混合，并置于70～90℃下搅拌2～4小时，获得澄清聚乙烯溶液，澄清聚乙烯溶液具备聚乙烯醇溶液的粘结特性和去离子水的高电阻率，加热搅拌得到澄清的聚乙烯醇溶液，为后续形成柔性离子膜提供了具备柔性特征的溶液。
[0065]
在一个实施例中，将氢氧化钾和去离子水按预设比例混合，逐步滴入聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液，包括：将氢氧化钾和去离子水按照等比例混合，待氢氧化钾完全溶解后，逐步滴入聚乙烯醇溶液并搅拌，得到柔性混合溶液。
[0066]
其中，氢氧化钾水溶液的制备过程如图2所示，包括：
[0067]
s200，将称取的一定质量的氢氧化钾放入小烧杯；
[0068]
其中，取一定质量的氢氧化钾，氢氧化钾溶液不能直接把氢氧化钾固体放入容量瓶中，因为氢氧化钾溶于水会剧烈放热，所以应该将称取的一定质量的氢氧化钾放入小烧杯中。
[0069]
s202，缓缓注入已煮沸除去co2并已冷却的去离子水，并不断用玻璃棒搅拌使氢氧化钾固体完全溶解。
[0070]
s204，玻棒引流导入容量瓶中，再用已煮沸除去co2并已冷却的去离子水洗涤玻棒及烧杯3～4次，并将洗液注入容量瓶中，再对容量瓶进行定容，得到氢氧化钾水溶液。
[0071]
将完全溶解的氢氧化钾水溶液逐步滴入聚乙烯醇溶液中，保持搅拌，得到柔性混合溶液，此时柔性混合溶液具备聚乙烯醇的凝胶特性，也具有氢氧化钾的导电离子。
[0072]
本实施例中，制备氢氧化钾水溶液并将氢氧化钾水溶液逐步滴入聚乙烯醇溶液中得到柔性混合溶液，使柔性混合溶液具备聚乙烯醇的凝胶特性，也具有氢氧化钾的导电离子。
[0073]
在一个实施例中，将多孔结构的第一电极固定于模具底部，将柔性混合溶液导入模具并静置第二预设一定时间，得到柔性离子膜，包括：将多孔结构的第一电极固定与模具底部，将柔性混合溶液导入模具并静置48h，得到柔性离子膜。
[0074]
其中，第一电极的材质为金属，具备良好的导电性能，第一电极为多孔结构，可以理解地，多孔结构的电极表面积大于非多孔结构的电极的表面积。
[0075]
具体地，第一电极的材质可以为泡沫镍，泡沫镍电极通过电沉积技术进行制备，具体地，通过在硫酸盐镀镍电解液中电镀厚镍，然后经过灼烧、还原、退火等工序得到性能优良的三维网状的泡沫镍材料，将三维网状的泡沫镍材料作为多孔结构的第一电极。
[0076]
其中，将多孔结构的第一电极固定与模具底部，将柔性混合溶液导入模具并静置48h，得到柔性离子膜。
[0077]
多孔结构的第一电极表面积大于非多孔结构的电极，因此，可以提高多孔结构第一电极与柔性离子膜的接触面积。
[0078]
本实施例中，通过将多孔结构的第一电极固定与模具底部，将柔性混合溶液导入模具并静置48h，得到柔性离子膜，为柔性温度传感器提供柔性性能的同时，还可以提高第一电极与柔性离子膜第一面的接触面积，使柔性温度传感器对第一电极温度更敏感。
[0079]
本技术实施例还提供了一种柔性温度传感器，如图3所示的柔性温度传感器的示意图，包括：第一电极300、柔性离子膜302、介电层304和第二电极306。
[0080]
在传感器厚度方向上依次设置有多孔结构的第一电极300、柔性离子膜302、介电层304和第二电极306，第一电极300与柔性离子膜302的第一面贴合，使用绝缘胶水作为介电层304，将第二电极306通过绝缘胶水与柔性离子膜302的第二面贴合。
[0081]
其中，当第一电极300与柔性离子膜302接触，第一电极300中的自由电子会吸引柔性离子膜302中带相反电荷的导电离子，并在第一电极300和柔性离子膜302的第一面处聚集，而第二电极306和柔性离子膜302被绝缘胶水形成的介电层304隔开，绝缘胶水形成的介电层304阻碍柔性离子膜302和第二电极306之间的电荷转移，也就是说，在第二电极306一侧，柔性离子膜302中导电离子在柔性离子膜302和介电层304界面处聚集，而第二电极306中的自由电子在电极中移动并在介电层304和第二电极306界面处聚集。
[0082]
由于，第一电极300的多孔结构，第一电极300的表面积比第二电极306大，其次，第一电极300与柔性离子膜302直接接触，而第二电极306和柔性离子膜302被绝缘胶水形成的介电层304隔开，所以第一电极300中的自由电子更容易与柔性离子膜302中的带点离子接触。因此，第一电极300和第二电极306之间会出现电势差，且电势差的大小与温度成正相关关系。
[0083]
具体地，电极表面离子浓度与德拜长度的关系为：
[0084][0085]
其中，l为电极表面离子浓度德拜长度，εe为泡沫镍电极的介电常数。k为波尔兹曼常数，e为基本电荷，na为阿伏伽德罗常数，c为带电离子浓度，υ
+
和υ-分别为柔性离子膜中正离子和负离子的价层。
[0086]
其中，德拜长度是描述等离子体中电荷的作用尺度的典型长度，是等离子体的重要参量，常用λd表示。当所讨论的尺度大于德拜长度时，可以将等离子体看作是整体电中性的，反之，则是带有电荷的。德拜长度的概念对等离子体物理，电解质，胶体有重要意义。
[0087]
玻尔兹曼常量系热力学的一个基本常量，记为“k”，数值为：k＝1.380649
×
10-23
j/k。
[0088]
单个电极的电势随温度的变化关系，如下所示：
[0089][0090]ve
为第一电极电势，l为电极表面的德拜长度，d为介电层厚度。σi和σe分别为第一电极和第二电极表面电荷浓度，εe和εd为分别为第一电极和介电层的介电常数。
[0091]
需说明的是，vi为第二电极电势，ve－vi为第一电极和第二电极的电势差，第一电极与第二电极电势差与柔性温度传感器所测温度呈正相关关系。
[0092]
在本实施中，通过所述第一电极与所述柔性离子膜的第一面贴合，通过多孔结构的第一电极与柔性离子膜贴合接触，提高电极与柔性离子膜的接触面积，使得第一电极所产生的电势更高，使用绝缘胶水作为介电层，将第二电极通过所述绝缘胶水与所述柔性离子膜的第二面贴合。通过使用绝缘胶水作为介电层，阻碍柔性离子膜与第二电极之间的电荷转移，抑制第二电极的电势升高，进而增大第一电极与第二电极的电势差，从而达到准确测量温度的效果。
[0093]
在一个实施例中，第一电极为泡沫镍，泡沫镍与柔性离子膜的接触面积大于柔性离子膜与绝缘胶水的接触面积。
[0094]
其中，柔性离子膜与绝缘胶水的接触面积也可以是绝缘胶水所形成的介电层与第二电极的接触面积。
[0095]
当柔性温度传感器处于一定温度条件下，第一电极表面带电离子浓度大于第二电极表面带电离子浓度，也即第一电极表面的电势大于第二电极表面的电势。
[0096]
具体地，柔性温度传感器在一定温度下，泡沫镍电极和第二电极之间存在电势差，该电势差可以用于表征柔性温度传感器所得的温度。
[0097]
其中，通过事先标定的方式，拟合计算出柔性温度传感器正负极电势差与温度的映射关系，进而根据柔性温度传感器正负极电势差与温度的映射关系和电势差，实现待测物体的温度测量。
[0098]
本实施例中，通过选取第一电极材质为泡沫镍，提高第一电极与柔性离子膜的接触面积，使得泡沫镍电极与第二电极之间形成电势差，能够根据柔性温度传感器的电势差大小判断温度值高低。
[0099]
在一个实施例中，柔性离子膜的制备材料为聚乙烯醇、氢氧化钾和去离子水。
[0100]
其中，聚乙烯醇简称为pva，是一种有机化合物，化学式为[c2h4o]n，外观是白色片状、絮状或粉末状固体，可作为粘合剂、乳化剂、分散剂。
[0101]
去离子水为除去了呈离子形式杂质后的纯水。进一步地，根据国际标准化组织的规定，去离子水为完全或不完全地去除离子物质的纯水，具体地，主要指采用离子交换树脂处理方法所获得的纯水。
[0102]
氢氧化钾是一种无机化合物，化学式为koh，是常见的无机碱，具有强碱性，并溶于水。
[0103]
具体地，可将聚乙烯醇、去离子水和氢氧化钾按照一定比例制备成混合溶液，该混合溶液冷却后呈现凝胶状，该凝胶具备聚乙烯醇的柔性以及氢氧化钾的导电性。
[0104]
在一个实施例中，聚乙烯醇与去离子水按等比例混合，形成聚乙烯醇溶液；
[0105]
氢氧化钾与去离子水按等比例混合，并滴入所述聚乙烯醇溶液，静置形成柔性离子膜。
[0106]
其中，聚乙烯醇与去离子水按等比例混合，并在一定温度下，形成澄清聚乙烯醇溶液。
[0107]
将氢氧化钾与去离子水按等比例混合，得到氢氧化钾溶液，再将氢氧化钾溶液逐步滴入澄清聚乙烯醇溶液，得到柔性混合溶液，此时柔性混合溶液具备聚乙烯醇的凝胶特性，也具有氢氧化钾的导电离子。
[0108]
将柔性混合溶液倒入第一电极的模具，并静置一定时间，得到柔性离子膜。
[0109]
在一个实施例中，第二电极为氧化铟锡和聚对苯二甲酸乙二醇酯的混合形成的电极，第二电极通过绝缘胶水与柔性离子膜的第二面贴合。
[0110]
其中，氧化铟锡是一种混合物，透明茶色薄膜或黄偏灰色块状，由90％in2o3和10％sno2混合而成，可用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管、太阳能电池、抗静电镀膜、emi屏蔽的透明传导镀、各种光学镀膜等。
[0111]
聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，化学式为(c10h8o4)n，是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽，是生活中常见的一种树脂，可以分为apet、rpet和petg。
[0112]
氧化铟锡和聚对苯二甲酸乙二醇酯的混合形成的电极为ito-pet电极，也即为第二电极，ito-pet电极具备良好的导电性和可弯折性。
[0113]
其中，ito-pet电极通过绝缘胶水与柔性离子膜的第二面贴合。需说明的是，绝缘胶水所形成的的介电层阻碍柔性离子膜和ito-pet电极之间电荷转移，抑制了ito-pet电极电势升高，设置绝缘胶水导致第一电极与ito-pet电极之间的电势差增大，也就是说，对于柔性温度传感器而言，微小的温度变化能带来更大的电势差，因此，柔性温度传感器灵敏度更高，测量更加准确。
[0114]
本实施例中，通过氧化铟锡和聚对苯二甲酸乙二醇酯的混合形成的电极为ito-pet电极，ito-pet电极通过绝缘胶水与柔性离子膜的第二面贴合，绝缘胶水所形成的的介电层抑制了ito-pet电极电势升高，进一步提高了柔性温度传感器的灵敏度和测量精度。
[0115]
在一个实施例中，将第一电极与第二电极电性连接，第一电极的第一电势大于第二电极的第二电势；第一电极和第二电极形成的电势差由第一电极表面电荷浓度、第二电极表面电荷浓度、柔性离子膜电荷浓度和对传感器施加的温度共同决定。
[0116]
其中，如图4所示柔性温度传感器的结构示意图，包括：第一电极400和第二电极402，其中，第一电极400和第二电极402电性连接，第一电极的第一电势大于第二电极的第二电势。
[0117]
具体地，第一电极的第一电势表达式为：
[0118][0119]ve
为第一电极的第一电势，l为电极表面的德拜长度，d为介电层厚度。σi和σe分别为第二电极和第一电极表面电荷浓度，εe和εd为分别为第一电极和介电层的介电常数。
[0120]
第一电极表面电荷浓度σi和第二电极表面电荷浓度σe随着温度升高而增加，因此，第一电极的第一电势ve也随温度升高而增加。
[0121]
需说明的是，vi为第二电极的第二电势，由于绝缘胶水所形成的的介电层阻碍柔性离子膜和第二电极之间电荷转移，抑制了第二电极电势升高，可认为，升高一定温度的条件下，第二电极的第二电势上升的幅度小于第一电极的第一电荷的上升幅度。
[0122]
在其中一个实施例中，对传感器施加温度的温度变化值的绝对值与第一电极和第二电极形成的电势差成正比关系。
[0123]
其中，第一电极与第二电极形成的电势差随温度的变化关系如下：
[0124][0125]ve
为第一电极第一电势，vi为第二电极第二电势，σi和σe分别为第二电极和第一电极表面电荷浓度，εe和εi为分别为第一电极和第二电极的介电常数，na为阿伏伽德罗常数，c为带电离子浓度，υ
+
和υ-分别为柔性离子膜中正离子和负离子的价层。
[0126]
可理解地，等式右边表示电势差与温度的变化值的商为定值，也即传感器施加温度的温度变化值的绝对值与第一电极和第二电极形成的电势差成正比关系。
[0127]
本实施例中，对柔性温度传感器施加温度的温度变化值的绝对值与第一电极和第二电极形成的电势差成正比关系，在标定柔性温度传感器的温度初值后，能够达到准确测量待测物体温度的效果。
[0128]
在其中一个实施例中，第一电极和第二电极形成的电势差由第一电极表面电荷浓度、第二电极表面电荷浓度、柔性离子膜电荷浓度和对传感器施加的温度共同决定。
[0129]
其中，第一电极和第二电极形成的电势差的表达式为：
[0130][0131]
其中，第一电极和第二电极形成的电势差为v
e-vi，第一电极表面电荷浓度为σe，第二电极表面电荷浓度为σi，柔性离子膜电荷浓度为υ
+
和υ-，传感器施加的温度为t，t0为柔性温度传感器的温度初值，柔性温度传感器的温度初值通过事先的标定实验获得。
[0132]
具体地，通过事先标定的方式，拟合计算出柔性温度传感器第一电极和第二电极的电势差与对传感器施加温度的映射关系，进而根据柔性温度传感器正负极电势差与温度的映射关系和电势差以及柔性温度传感器的温度初值，实现待测物体的温度测量。
[0133]
本实施例中，事先标定的方式得到柔性温度传感器电势差与施加温度的映射关系，还得到柔性温度传感器的温度初值，以此，事先对待测物体的温度的准确测量。
[0134]
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0135]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0136]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。