本发明涉及到传感器领域，特别是涉及到压电薄膜传感器装置及其制备方法。
背景技术：
现有智能家居用品大多具有柔性触觉体验，柔性传感器适合用于具有柔性触觉体验的智能家居用品中，常用的柔性传感器包括pvdf压电薄膜传感器，但其耐受的温度低于120℃，导致现有的智能家居用品只能通过在成型的家居用品上开槽，用以装配压电薄膜传感器等电子部件，装配操作繁琐且通过现有技术生产的装配电子部件的智能家居用品的传感性能一致性差，而且通过开槽后装配的电子部件，常通过黏胶等将电子部件与家居用品上的槽体粘合一体，导致使用过程中撕扯力仅集中作用于有限的黏胶位点，传感效果不佳。
因此，现有技术还有待改进。
技术实现要素：
本发明的主要目的为提供一种压电薄膜传感器装置的制备方法，旨在解决现有压电薄膜传感器装配工艺繁琐且装配后传感效果不佳的技术问题。
本发明提出一种压电薄膜传感器装置的制备方法，包括：
将预配制的低温发泡材料的混合原料液，注入预装了压电薄膜传感器的指定模腔内；
按照指定工艺对所述混合原料液进行发泡凝固处理；
脱模得到所述压电薄膜传感器装置。
优选地，所述将预配制的低温发泡材料的混合原料液，注入预装了压电薄膜传感器的指定模腔内的步骤之前，包括：
在所述模腔内设置支撑所述压电薄膜传感器的支撑部件；
将所述压电薄膜传感器通过预先设置于所述模腔内的支撑部件，锚定于所述模腔内。
优选地，所述在所述模腔内设置支撑所述压电薄膜传感器的支撑部件的步骤，包括：
在所述模腔内设置悬空的网状支撑部件。
优选地，所述在所述模腔内设置支撑所述压电薄膜传感器的支撑部件的步骤，还包括：
在所述模腔内部署多个活动的柱状体；
多个活动的所述柱状体形成支撑所述压电薄膜传感器的支撑部件。
优选地，所述将所述压电薄膜传感器通过预先设置于所述模腔内的支撑部件，锚定于所述模腔内的步骤，包括：
将所述压电薄膜传感器通过预设功能薄膜层进行封装，形成压电薄膜传感器器件；
将所述压电薄膜传感器器件放置于预先设置于所述模腔内的支撑部件上进行锚定。
优选地，所述压电薄膜传感器器件上连接引线，所述将所述压电薄膜传感器器件放置于预先设置于所述模腔内的支撑部件上进行锚定的步骤，包括：
将所述引线通过预设于所述模腔内壁上的沟槽引出所述模腔内壁外；
将引出引线的所述压电薄膜传感器器件放置于预先设置于所述模腔内的支撑部件上进行锚定。
优选地，所述低温发泡材料包括发泡硅胶、发泡硅橡胶、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯和发泡聚乙烯中的一种或几种。
本发明还提供了一种压电薄膜传感器装置，由上述的压电薄膜传感器装置的制备方法制备而成，包括：低温发泡材料本体、压电薄膜传感器；压电薄膜传感器与低温发泡材料本体通过低温发泡材料凝固成型进行一体成型封装；
所述压电薄膜传感器位于所述低温发泡材料本体内，并与所述低温发泡材料本体紧密粘合为一体。
优选地，所述压电薄膜传感器装置还包括引线，所述引线为弹性引线，并与所述低温发泡材料本体粘合为一体，所述引线一端连接所述压电薄膜传感器，另一端引出所述低温发泡材料本体外。
优选地，所述压电薄膜传感器装置，还包括柔性电路板，所述柔性电路板与所述压电薄膜传感器电连接后，与所述压电薄膜传感器一并设置于所述低温发泡材料本体内，并与所述低温发泡材料本体紧密粘合为一体。
优选地，所述压电薄膜传感器装置，还包括无线电能接收线路；
所述无线电能接收线路位于所述低温发泡材料本体内的指定位置，所述无线电能接收线路与所述柔性电路板电连接后；与所述压电薄膜传感器、柔性电路板一并设置于所述低温发泡材料本体内，并与所述低温发泡材料本体紧密粘合为一体。
优选地，所述压电薄膜传感器装置，还包括功能薄膜层；所述功能薄膜层紧密包裹所述压电薄膜传感器和/或所述柔性电路板。
优选地，所述压电薄膜传感器上设置过孔，所述压电薄膜传感器装置还包括辅助固定部件；
所述辅助固定部件为穿过所述过孔的所述混合原料液凝固而成。
本发明有益技术效果：本发明通过选择低温发泡材料作为智能家居用品的材料，且在制作智能家居用品的同时，通过开模注塑工艺将压电薄膜传感器一体成型地封装于凝固成型的低温发泡材料中，避免了压电薄膜传感器遭受高温损害，同时工业化一体封装工艺使得压电薄膜传感器与低温发泡材料紧密粘合为一体，提高压电薄膜传感器在跟随低温发泡材料进行形变回弹过程中的粘合效果，避免压电薄膜传感器与低温发泡材料相脱离，提高了智能家居用品传感的一致性和可靠性，同时提高智能家居用品的生产效率。
附图说明
图1本发明一实施例的压电薄膜传感器装置的制备方法流程示意图；
图2本发明再一实施例的压电薄膜传感器装置的结构示意图；
图3本发明又一实施例的压电薄膜传感器装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明一实施例的压电薄膜传感器装置的制备方法，包括：
s1：将预配制的低温发泡材料的混合原料液，注入预装了压电薄膜传感器的指定模腔内。
本步骤通过使用低温发泡材料即满足了智能家居用品具有柔性触觉体验的要求，且同时避免了压电薄膜传感器遭受高温损害。通过将压电薄膜传感器一体成型地封装于凝固成型的低温发泡材料中，提高压电薄膜传感器在跟随低温发泡材料进行形变回弹过程中的粘合效果，避免压电薄膜传感器与低温发泡材料相脱离，而影响传感效果。进一步地，所述低温发泡材料包括发泡硅胶、发泡硅橡胶、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯和发泡聚乙烯中的一种或几种。本步骤的低温温度范围指低于120℃，本实施例优选60℃即可发泡成型的硅胶。本发明其他实施例可根据设计需求，选用其他温度下发泡成型的材料，比如80℃发泡成型的聚氨酯。本步骤的指定模腔是指根据家居用品的设计形状进行选择模腔，以便一次成型制作封装有压电薄膜传感器的智能家居用品，比如枕头、床垫等。
s2：按照指定工艺对所述混合原料液进行发泡凝固处理。
本步骤的指定工艺是指根据不同低温发泡材料的混合原料液发泡凝固成型的工艺需要进行设定。比如将有机聚硅氧烷与固化剂、发泡剂等混合而成的混合原料液，经过发泡凝固成型，工艺条件为：预发泡模具温度为60℃，磨压压力为6mpa，发泡温度为100℃，发泡时间为120s。
s3：脱模得到所述压电薄膜传感器装置。
进一步地，步骤s1之前，包括：
s10：在所述模腔内设置支撑所述压电薄膜传感器的支撑部件。
本步骤的支撑部件用于支撑放置于模腔内的压电薄膜传感器，以便低温发泡材料充分包裹压电薄膜传感器，并有利于有效控制压电薄膜传感器被固定于成型后的低温发泡材料的指定区域位置。
s11：将所述压电薄膜传感器通过预先设置于所述模腔内的支撑部件，锚定于所述模腔内。
本步骤支撑部件与压电薄膜传感器可通过粘合或捆绑等方式进行锚定；也可通过支撑力的相对接触关系卡住锚定，满足在向模腔内注入液态混合原料液时不改变压电薄膜传感器的相对位置即可。
进一步地，步骤s10，包括：
s101：在所述模腔内设置悬空的网状支撑部件。
本实施例通过在模腔内壁，比如四周内侧壁分散设置多个距离模腔内底面指定高度的凸起挂钩式支撑支点。多条支撑绳在拉紧状态下，挂靠于所述支撑支点，以使多条所述支撑绳形成支撑所述压电薄膜传感器的悬空的网状支撑部件。本实施例的网状支撑部件的悬空设置包括平行于模腔底面的悬空方式，或垂直模腔底面的悬空方式，亦或是其他满足装配压电薄膜传感器的任何方向的悬空设置。本实施例的指定高度根据压电薄膜传感器预埋在低温发泡材料的位置区域进行设定。本实施例通过多条支撑绳交织拉扯形成网状结构，以支撑放置于其上方的压电薄膜传感器。低温发泡材料在凝固过程中将支撑绳一并包裹凝固，脱模时剪断支撑绳与支撑支点的衔接处即可完成完整脱模。本发明其他实施例也可根据设计需要将一并凝固包裹的支撑绳进行剥离。本发明另一实施例中多条支撑绳与压电薄膜传感器通过穿孔衔接，依据多条支撑绳施加在压电薄膜传感器上的平衡张力固定压电薄膜传感器。
进一步地，步骤s10，还包括：
s103：在所述模腔内部署多个活动的柱状体。
本实施例的活动柱状体可活动部署于模腔内的指定位置。活动柱状体的高度依据压电薄膜传感器预埋在低温发泡材料的位置区域进行选择。
s104：多个活动的柱状体形成支撑所述压电薄膜传感器的支撑部件。
本实施例的支撑部件为由多个分散分布的活动的柱状体组成平面状支撑面。比如，堆积的多个分散分布的活动的柱状体的各顶点所处的平面为支撑面。低温发泡材料在凝固过程中将活动柱状体一并包裹凝固，脱模时活动的柱状体可一起脱模。本发明其他实施例也可根据设计需要将一并凝固包裹的活动的柱状体进行剥离。本发明其他实施例中多个分散分布的活动的柱状体与压电薄膜传感器通过针刺穿孔进行固定衔接。
进一步地，步骤s11，包括：
s111：将所述压电薄膜传感器通过预设功能薄膜层进行封装，形成压电薄膜传感器器件。
本步骤的功能薄膜层包括电磁干扰屏蔽层、加强封装层或硬质顶托层等对压电薄膜传感器进行进一步功能加工后形成的薄膜层结构。比如电磁干扰屏蔽层可包裹压电薄膜传感器，防止单纯的压电薄膜传感器遭受电磁信号干扰。再比如，本发明其他实施例中的压电薄膜传感器需要多个小片压电薄膜连接在一起一并使用，则可通过加强封装层将多个小片压电薄膜封装起来，以进一步提高多个小片压电薄膜同时发挥作用效果。再比如，压电薄膜传感器需连接电路板或电源等其他电子器件组成压电薄膜传感器器件一起使用，为保证压电薄膜传感器器件之间的有效电连接，通过硬质顶托层将上述压电薄膜传感器器件中的各部分封装在一起，进一步提高低温发泡材料凝固包裹压电薄膜传感器器件后的功能有效性。
s112：将所述压电薄膜传感器器件放置于预先设置于所述模腔内的支撑部件上进行锚定。
本实施例的压电薄膜传感器器件为预先通过功能薄膜层进行功能包裹加工后的压电薄膜传感器。本发明其他实施例中也可为单纯薄膜型的压电薄膜传感器。
本发明另一实施例中，所述压电薄膜传感器器件上连接引线，步骤s11，包括：
s113：将所述引线通过预设于所述模腔内壁上的沟槽引出所述模腔内壁外。
本实施例的压电薄膜传感器器件上连接引线，本实施例的引线在向模腔中注入低温发泡材料的混合原料液前，通过设置于模腔内壁上的沟槽引出，以避免引线被低温发泡材料包裹掩埋。本实施例的引线包括电源输出线、信号输出线或电源充电线等。比如，压电薄膜传感器装置为有电路的传感器总成，则需要电源输出线和信号输出线。本发明其他实施例中，压电薄膜传感器装置为无线通信产品，则不需要信号输出线，则需要电源输出线或电源充电线。
s114：将引出引线的所述压电薄膜传感器器件放置于预先设置于所述模腔内的支撑部件上进行锚定。
本步骤中引出引线对压电薄膜传感器器件的锚定位置无影响，即锚定后压电薄膜传感器器件与引线之间无张力。
参照图2，本发明再一实施例中提供了一种压电薄膜传感器装置，由上述的压电薄膜传感器装置的制备方法制备而成，包括：低温发泡材料本体1、压电薄膜传感器2；压电薄膜传感器2与低温发泡材料本体1通过低温发泡材料凝固成型进行一体成型封装；
所述压电薄膜传感器2位于所述低温发泡材料本体1内，并与所述低温发泡材料本体1紧密粘合为一体。
本实施例的压电薄膜传感器装置包括智能家居用品中的枕头或床垫等，通过选择低温发泡材料作为智能家居用品的材料，且在制作智能家居用品的同时，通过开模注塑工艺将压电薄膜传感器2一体成型地封装于凝固成型的低温发泡材料中，避免了压电薄膜传感器2遭受高温损害，同时工业化一体封装工艺使得压电薄膜传感器2与低温发泡材料紧密粘合为一体，提高压电薄膜传感器2在跟随低温发泡材料进行形变回弹过程中的粘合效果，避免压电薄膜传感器2与低温发泡材料相脱离，提高智能家居用品传感性能的一致性以及压电薄膜传感器2的传感效果的可靠性，同时提高智能家居用品的工业化生产效率。
参照图3，本发明又一实施例的压电薄膜传感器装置还包括引线3，所述引线3为弹性引线，并与所述低温发泡材料本体1粘合为一体，所述引线3一端连接所述压电薄膜传感器2，另一端引出所述低温发泡材料本体1外。
本实施例的压电薄膜传感器装置还包括引线3，本实施例的引线3包括电源输出线、信号输出线或电源充电线等。比如，压电薄膜传感器装置为有电路的传感器总成，则需要电源输出线和信号输出线。本发明其他实施例中，压电薄膜传感器装置为无线通信产品，则不需要信号输出线，则需要电源输出线或电源充电线。
进一步地，所述压电薄膜传感器装置，还包括柔性电路板4，所述柔性电路板4与所述压电薄膜传感器2电连接后，与所述压电薄膜传感器2一并设置于所述低温发泡材料本体1内，并与所述低温发泡材料本体1紧密粘合为一体。
本实施例的压电薄膜传感器装置为有电路的传感器总成，还包括柔性电路板4，以进一步扩充智能家居用品的功能模块。
进一步地，所述压电薄膜传感器装置，还包括无线电能接收线路；
所述无线电能接收线路位于所述低温发泡材料本1体内的指定位置，所述无线电能接收线路与所述柔性电路板4电连接后；与所述压电薄膜传感器2、柔性电路板4一并设置于所述低温发泡材料本体1内，并与所述低温发泡材料本体1紧密粘合为一体。
本实施例的压电薄膜传感器装置为无线充电方式，以解决智能家居的引出线较多而影响美观度的问题，且方便为智能家居及时充电。
进一步地，所述压电薄膜传感器装置，还包括功能薄膜层；所述功能薄膜层紧密包裹所述压电薄膜传感器2和/或所述柔性电路板4。
本实施例的压电薄膜传感器装置中压电薄膜传感器2通过功能薄膜层进行了预包裹加工。本实施例的功能薄膜层包括电磁干扰屏蔽层、加强封装层或硬质顶托层等对压电薄膜传感器2进行进一步功能加工后形成的薄膜层结构。比如电磁干扰屏蔽层可包裹压电薄膜传感器2，防止单纯的压电薄膜传感器2遭受电磁信号干扰。再比如，本发明其他实施例中的压电薄膜传感器2需要多个小片压电薄膜连接在一起一并使用，则可通过加强封装层将多个小片压电薄膜封装起来，以进一步提高多个小片压电薄膜同时发挥作用效果。再比如，压电薄膜传感器2需连接电路板或电源等其他电子器件组成压电薄膜传感器器件一起使用，为保证压电薄膜传感器器件之间的有效电连接，通过硬质顶托层将上述压电薄膜传感器器件中的各部分封装在一起，进一步提高低温发泡材料凝固包裹压电薄膜传感器器件后的功能有效性。
进一步地，所述压电薄膜传感器2上设置过孔，所述压电薄膜传感器装置还包括辅助固定部件；
所述辅助固定部件为穿过所述过孔的所述混合原料液凝固而成。
本实施例通过对压电薄膜传感器2的薄膜平面上设置穿过压电薄膜导电层、pvdf基板的过孔，通过在模腔内注入低温发泡材料的混合原料液时，混合原料液贯穿过孔，并在凝固过程中在过孔处形成黏连体，以进一步促进压电薄膜传感器2和低温发泡材料的紧密贴合，增强压电薄膜传感器2跟随低温发泡材料在外力作用下发生形变回弹过程中的粘合作用力，进一步避免压电薄膜传感器2脱离低温发泡材料的粘合作用而失去传感作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。