摩擦電壓力感應電纜制造技術

本發明專利技術公開了一種摩擦電壓力感應電纜，用以解決利用壓電技術實現的壓力感應電纜工藝復雜的問題。該電纜包括：導體線芯層、以及包裹在導體線芯層外部的摩擦結構層，導體線芯層和摩擦結構層之間相互接觸的部分作為摩擦電壓力感應電纜的摩擦界面，其中，導體線芯層包括：至少一個導電芯，至少一個導電芯作為摩擦電壓力感應電纜的第一感應信號輸出端；摩擦結構層包括:金屬層，金屬層作為摩擦電壓力感應電纜的第二感應信號輸出端；并且，導體線芯層進一步包括：設置在導電芯外部的第一絕緣層，和/或，摩擦結構層進一步包括：第二絕緣層，其中，第二絕緣層的第一側表面與金屬層相互接觸，第二絕緣層的第二側表面與導體線芯層相互接觸。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種摩擦電壓力感應電纜，用以解決利用壓電技術實現的壓力感應電纜工藝復雜的問題。該電纜包括：導體線芯層、以及包裹在導體線芯層外部的摩擦結構層，導體線芯層和摩擦結構層之間相互接觸的部分作為摩擦電壓力感應電纜的摩擦界面，其中，導體線芯層包括：至少一個導電芯，至少一個導電芯作為摩擦電壓力感應電纜的第一感應信號輸出端；摩擦結構層包括:金屬層，金屬層作為摩擦電壓力感應電纜的第二感應信號輸出端；并且，導體線芯層進一步包括：設置在導電芯外部的第一絕緣層，和/或，摩擦結構層進一步包括：第二絕緣層，其中，第二絕緣層的第一側表面與金屬層相互接觸，第二絕緣層的第二側表面與導體線芯層相互接觸。【專利說明】摩擦電壓力感應電纜
本專利技術涉及壓力感應電纜，特別涉及一種基于摩擦電的壓力感應電纜。
技術介紹
壓力感應電纜是一種采用同軸設計的壓力傳感器，通常的壓力感應電纜采用壓電形式實現，也稱為壓電感應電纜。當壓電感應電纜被壓縮或拉伸時，會發生壓電效應，從而產生正比于壓力的電荷或電壓信號。上述利用壓電原理制作的壓力感應電纜雖然為人們提供了很多方便，但尚存在著一定的缺陷:例如，現有的壓力感應電纜一般由金屬編織芯線、壓電材料和金屬外殼制成同軸結構，在制造過程中，需要將壓電材料置于一個強電場中極化，導致制造工藝非常復雜。 另一方面，物體和物體之間相互摩擦時會使一方帶上負電，另一方帶上正電，這種由于物體間摩擦而產生的電叫摩擦電。摩擦電是自然界最常見的現象之一，且摩擦電的產生條件非常寬泛，因此，如果能夠將摩擦電應用到壓力感應電纜中，勢必會給人們的生活帶來更多的便利。
技術實現思路
本專利技術提供了一種摩擦電壓力感應電纜，用以解決現有技術中利用壓電技術實現的壓力感應電纜工藝復雜的問題。 一種摩擦電壓力感應電纜，包括:導體線芯層、以及包裹在所述導體線芯層外部的摩擦結構層，所述導體線芯層和所述摩擦結構層之間相互接觸的部分作為所述摩擦電壓力感應電纜的摩擦界面,其中，所述導體線芯層包括:至少一個導電芯,所述至少一個導電芯作為所述摩擦電壓力感應電纜的第一感應信號輸出端；所述摩擦結構層包括:金屬層，所述金屬層作為所述摩擦電壓力感應電纜的第二感應信號輸出端；并且，所述導體線芯層進一步包括:設置在所述導電芯外部的第一絕緣層，和/或，所述摩擦結構層進一步包括:第二絕緣層，其中，所述第二絕緣層的第一側表面與所述金屬層相互接觸，所述第二絕緣層的第二側表面與所述導體線芯層相互接觸。 較佳的，所述導體線芯層為圓柱狀結構或棱柱狀結構。 較佳的，當所述摩擦結構層進一步包括第二絕緣層時，所述第二絕緣層為螺旋式纏繞在所述導體線芯層上的線狀結構或帶狀結構，所述金屬層設置在所述第二絕緣層的外部，其中，所述金屬層螺旋式纏繞在所述第二絕緣層的外部，或者，所述金屬層整體性包覆在所述第二絕緣層的外部。 較佳的，所述摩擦結構層為螺旋式纏繞在所述導體線芯層上的線狀結構或帶狀結構。 較佳的，在所述摩擦結構層中，每相鄰的兩個纏繞層之間沒有縫隙或縫隙極小。 較佳的，當所述摩擦結構層為線狀結構時，所述摩擦結構層中的金屬層為至少一個金屬芯；并且，當所述摩擦結構層進一步包括第二絕緣層時，所述第二絕緣層為包裹在所述至少一個金屬芯外部的圓筒狀絕緣層；當所述摩擦結構層為帶狀結構時，所述摩擦結構層中的金屬層為金屬帶或金屬箔；并且，當所述摩擦結構層進一步包括第二絕緣層時，所述第二絕緣層為與所述金屬帶或金屬箔層疊設置的帶狀絕緣層。 較佳的，所述摩擦結構層中的金屬層為多個金屬芯，且多個金屬芯之間相互平行或相互纏繞。 較佳的，當所述摩擦結構層進一步包括所述第二絕緣層時，所述第二絕緣層的第二側表面上設置有微納凹凸結構；當所述摩擦結構層不包括所述第二絕緣層時，所述摩擦結構層的金屬層上設置有微納凹凸結構。 較佳的，當所述導體線芯層不包括所述第一絕緣層時，所述導體線芯層的導電芯上設置有微納結構。 較佳的，所述導電芯的數量為多個，且多個導電芯之間平行設置或纏繞設置。 較佳的，所述第一絕緣層整體包裹所述多個導電芯，或者，所述第一絕緣層分別包裹每個導電芯。 較佳的，進一步包括:包裹在所述摩擦結構層外側的屏蔽層，以及包裹在所述屏蔽層外側的保護層。 較佳的，所述屏蔽層為編織銅網、銅屏蔽帶、鋁塑復合帶或銅塑復合帶。 較佳的，所述屏蔽層的材料為銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金；所述金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、硒、鐵、錳、鑰、鋅、錫、鎢或釩；所述合金是鋼、鋁合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。 較佳的，所述導電芯的材料為銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金；所述金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、硒、鐵、錳、鑰、鋅、錫、鎢或釩；所述合金是鋼、鋁合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。 較佳的，所述導電芯為裸銅線、鍍錫銅線、裸銅絞鍍銅線、鍍絞鍍銅線、鍍銀銅線、銅包鋼、銅箔絲或聚氨酯漆包線。 較佳的，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的材料分別選自以下材料中的一種:聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、氟塑料、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龍、聚烯烴、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、硅橡膠、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亞胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、熱塑性硫化橡膠TPV、熱塑性聚氨酯彈性體橡膠TPU、三元乙丙橡膠EPDM或熱塑性橡膠TPR、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET、聚四氟乙烯PTFE、聚二甲基硅氧烷PDMS、聚偏氟乙烯、聚酯纖維、氟化乙烯丙烯共聚物、聚酰亞胺薄膜或苯胺甲醛樹脂薄膜；其中，當所述摩擦電壓力感應電纜同時包括第一絕緣層和第二絕緣層時，所述第一絕緣層和第二絕緣層的材質不同。 本專利技術實施例中，利用包裹在導體線芯層上的摩擦結構層與所述導體線芯層之間的摩擦來產生感應信號，導體線芯層和摩擦結構層之間相互接觸的部分作為所述摩擦電壓力感應電纜的摩擦界面，從而利用摩擦電實現了壓力感應電纜的制作。由于本專利技術中只需制作出兩個用于摩擦的界面即可，無需極化等過程，因此，大大簡化了制作工藝。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1a和圖1b分別示出了本專利技術實施例一提供的摩擦電壓力感應電纜的立體結構示意圖和徑向截面結構示意圖； 圖2a示出了本專利技術實施例二提供的摩擦電壓力感應電纜的立體結構示意圖； 圖2b示出了圖2a中的摩擦結構層尚未完全纏繞在導體線芯層上時的結構圖； 圖3示出了本專利技術實施例三提供的摩擦電壓力感應電纜的立體結構示意圖； 圖4示出了當圖1b中的導電芯為三個時，對應的感應電纜的徑向截面結構示意圖。 【具體實施方式】 為充分了解本專利技術之目的、特征及功效，借由下述具體的實施方式，對本專利技術做詳細說明，但本專利技術并不僅僅限于此。 本專利技術提供了一種摩擦電壓力感應電纜，用以解決現有技術中利用壓電技術實現的壓力感應電纜工藝復雜的問題。 本專利技術提供的摩擦電壓力感應電纜包括:導體線芯層、以及包裹在該導體線芯層外部的摩本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種摩擦電壓力感應電纜，其特征在于，包括：導體線芯層、以及包裹在所述導體線芯層外部的摩擦結構層，所述導體線芯層和所述摩擦結構層之間相互接觸的部分作為所述摩擦電壓力感應電纜的摩擦界面，其中，所述導體線芯層包括：至少一個導電芯，所述至少一個導電芯作為所述摩擦電壓力感應電纜的第一感應信號輸出端；所述摩擦結構層包括:金屬層，所述金屬層作為所述摩擦電壓力感應電纜的第二感應信號輸出端；并且，所述導體線芯層進一步包括：設置在所述導電芯外部的第一絕緣層，和/或，所述摩擦結構層進一步包括：第二絕緣層，其中，所述第二絕緣層的第一側表面與所述金屬層相互接觸，所述第二絕緣層的第二側表面與所述導體線芯層相互接觸。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王珊，付曉玥，劉紅閣，馮順，徐傳毅，
申請(專利權)人：納米新能源唐山有限責任公司，
類型：發明
國別省市：河北;13