本發(fā)明涉及薄膜開關(guān)傳感器領(lǐng)域，具體說是一種電阻隨壓力改變的壓力傳感器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的薄膜開關(guān)產(chǎn)品大多數(shù)屬于單一的電阻值輸出類型，即當(dāng)壓力達(dá)到最低值時(shí)薄膜開關(guān)的電阻由斷開（電阻無窮大）到接通（產(chǎn)生一定的電阻值），電阻值不會(huì)隨著壓力的增加而改變或者改變量很小。而將這類薄膜開關(guān)應(yīng)用到傳感器領(lǐng)域，該傳感器輸出的基本是單一的通&斷信號(hào)，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同壓力需要與其相對(duì)應(yīng)的電阻值輸出，即實(shí)現(xiàn)真正意義的壓感數(shù)據(jù)的輸出。例如，跑動(dòng)科技公司于2016年6月推出的智能跑步鞋墊，雖然把傳感器的傳感單元設(shè)置在腳底主要壓力點(diǎn)如五個(gè)腳趾和腳跟等處，但是每個(gè)傳感單元的壓感數(shù)據(jù)輸出值單一，無法識(shí)別穿戴者是否為同一人。若將上述技術(shù)方案用于智能穿戴設(shè)備，則功能過于單一。此外，人在跑步時(shí)會(huì)對(duì)鞋底造成極大的瞬時(shí)沖擊，對(duì)于現(xiàn)有的薄膜開關(guān)傳感器結(jié)構(gòu)而言，該沖擊力易造成銀漿層的斷裂，造成數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，該產(chǎn)品的使用壽命在一年左右的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電阻隨壓力改變的壓力傳感器，從根本上解決了上述問題，其具有結(jié)構(gòu)合理、壓感數(shù)據(jù)輸出精度高、造價(jià)低、使用壽命長、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：該電阻隨壓力改變的壓力傳感器包括通過雙面膠帶粘結(jié)的一對(duì)pet層、分別設(shè)置在各pet層上的銀漿層、覆蓋銀漿層的接觸碳漿層，接觸碳漿層之間的雙面膠帶設(shè)有中空結(jié)構(gòu)，接觸碳漿層上設(shè)有間隔碳漿層，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述間隔碳漿層上設(shè)有網(wǎng)格。

進(jìn)一步的，所述網(wǎng)格均布在間隔碳漿層上。

進(jìn)一步的，所述銀漿層與pet層之間設(shè)有保護(hù)碳漿層。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)碳漿層或間隔碳漿層由以下原料按照重量百分比制備而成：螺旋碳纖維3~5wt%；導(dǎo)電炭黑18~20wt%；膨脹石墨2~5wt%；二氧化硅1~2wt%；樹脂10~25wt%；樹脂溶劑42~64wt%；助劑0.2~1wt%；

樹脂選自熱塑性聚氨酯（tpu）、聚氨酯（pu）或天然乳膠（nr）中的一種以上；

樹脂溶劑選自二甲基甲酰胺、環(huán)己酮、丁酮、二價(jià)酸酯、醋酸正丙酯或水的一種以上；

助劑選自分散劑0.2~0.3wt%或流平泡劑0.2~0.3wt%的一種以上；分散劑選自線性烷基酰胺類或枝型多聚羧酸、月桂酸鈉、聚乙烯醇、聚乙二醇單月桂酸酯的一種以上；流平消泡劑選自聚醚改性聚硅氧烷。

進(jìn)一步的，所述螺旋碳纖維、導(dǎo)電炭黑、膨脹石墨與樹脂的重量比為1.2~5.0：4.0~10.0：0.8~5.0：10.0。

本發(fā)明還提供了一種電阻隨壓力改變的壓力傳感器的間隔碳漿層或保護(hù)碳漿層的制備方法，其技術(shù)要點(diǎn)是，包括以下步驟：

步驟1）將樹脂充分溶解于溶劑中，在轉(zhuǎn)速≥2000rpm攪拌條件下，依次加入二氧化硅，助劑、導(dǎo)電螺旋碳纖維、導(dǎo)電炭黑、膨脹石墨；

步驟2）導(dǎo)電螺旋碳纖維采用通用的催化乙炔熱解法制備螺旋碳纖維，然后2000℃石墨化處理；

步驟3）將組分混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨至≤60μm，再用球磨機(jī)研磨至≤30μm，得到粘度30~50pa·s的油墨。

本發(fā)明另外提供了采用上述電阻隨壓力改變的壓力傳感器的鞋，包括若干設(shè)置在其中一只鞋內(nèi)的傳感單元，傳感單元包括通過雙面膠帶粘結(jié)的一對(duì)pet層、分別設(shè)置在各pet層上的銀漿層、覆蓋銀漿層的接觸碳漿層，接觸碳漿層之間的雙面膠帶設(shè)有中空結(jié)構(gòu)，碳漿層上設(shè)有間隔碳漿層，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述間隔碳漿層上設(shè)有網(wǎng)格，銀漿層上設(shè)有若干磁感線圈并與整流模塊和電源模塊連接，另一只鞋內(nèi)設(shè)有若干磁場(chǎng)線切割磁感線圈的磁條。

進(jìn)一步的，所述壓力傳感器結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在與腳尖、腳心或/和腳跟對(duì)應(yīng)的位置上。腳尖具體可包括五個(gè)區(qū)域，即第一跖骨所在區(qū)域、第二和第三跖骨頭部所在區(qū)域、第一跖骨根部所在區(qū)域、第三跖骨根部所在區(qū)域及第五跖骨根部所在區(qū)域；腳心具體是指骰骨所在區(qū)域；腳跟具體是指腳跟骨所在區(qū)域。

本發(fā)明的有益效果：而根據(jù)足部形狀在相應(yīng)位置設(shè)置網(wǎng)格單元，則可根據(jù)受力位置的不同、受力位置輸出電流、輸出總電流以及所對(duì)應(yīng)的時(shí)間循環(huán)點(diǎn)之間的匹配關(guān)系等這些壓感數(shù)據(jù)得到唯一的身份信息，從而可作為身份識(shí)別裝置的檢測(cè)端。例如，在腳尖、腳心和腳跟部分別設(shè)置帶有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的該傳感單元，某人在特定時(shí)間單元內(nèi)行走或跑步姿態(tài)發(fā)生改變，則特定的傳感器的特定傳感單元位置會(huì)受到人腳部周期性施加的作用力，從而特定的傳感單元上循環(huán)輸出電流a1~an、總輸出電流i以及時(shí)間單元的特定時(shí)間點(diǎn)t1~tn這組數(shù)據(jù)呈周期性變化，而通過設(shè)置匹配函數(shù)f（t）=aan*bi*ctn，則可獲得以時(shí)間t為橫坐標(biāo)，以f(t)為縱坐標(biāo)的特征曲線。通過檢測(cè)傳感器不同傳感單元位置按時(shí)間順序的循環(huán)受力情況，即可獲得不同行走姿態(tài)對(duì)足底受力的影響，從而得到唯一的身份標(biāo)識(shí)。

進(jìn)一步的，人在走路時(shí)，通常是按照腳跟、腳心、腳尖的順序與地面接觸，按照腳跟、腳心、腳尖的順序離開地面以完成一次踏步循環(huán)。而根據(jù)人體自重、足部大小、腿部肌肉、走路習(xí)慣等的差異，會(huì)引起足部特定位置對(duì)鞋底壓力的微妙差異。在奔跑中，除遵循上述規(guī)律外，足部對(duì)地面的向下沖力、腳掌（腳跟、腳心、腳尖）與鞋底的接觸面積均不相同。而采用現(xiàn)有的傳感單元，通常只能檢測(cè)到單一的信號(hào)，例如檢測(cè)在特定時(shí)間點(diǎn)與地面接觸的足部部位。若想輸出多種電流信號(hào)，則需設(shè)置極大數(shù)量的傳感單元，由此導(dǎo)致需要復(fù)雜的信號(hào)接收系統(tǒng)及高昂的制造成本，且由于傳感單元最小面積的限制，很難做到精確的信號(hào)輸出。如圖4所示，例如在某一傳感單元的左上角施加壓力，現(xiàn)有技術(shù)中的薄膜開關(guān)則以左上角為受力中心向邊緣擴(kuò)散，受力中心部的接觸碳漿層完全接觸，受力中心外緣處的接觸碳漿層由內(nèi)向外接觸程度逐漸減小，由此雖然理論上但實(shí)際上不會(huì)產(chǎn)生根據(jù)受力程度而變化的電流信號(hào)，而且不能精確確定實(shí)際受力大小，由于薄膜彈性的不可克服因素，必然會(huì)存在極大誤差，無法用于身份識(shí)別這一高精度用途。

本發(fā)明僅通過在傳感單元的接觸碳漿層之間設(shè)置帶有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的間隔碳漿層，在幾乎不改變制造成本的前提下，位于網(wǎng)格處的接觸碳漿受擠壓時(shí)變形接觸，即可顯著減小輸出信號(hào)的變化區(qū)間，提高精度。雖然部分接觸碳漿層由于網(wǎng)格的阻隔無法接觸，但并不影響該傳感單元輸出不同的電流信號(hào)。此外，通過網(wǎng)格結(jié)構(gòu)間隔碳漿層的設(shè)置，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)將足部的沖擊力分散，從而提高了銀漿層和接觸碳漿層的韌性。

進(jìn)一步的，間隔碳漿層的配方中，螺旋碳纖維3~5wt%的用量可有效提升油墨的壓彈性。螺旋導(dǎo)電碳纖維和膨脹石墨粉具有良好的壓縮回彈性，與導(dǎo)電炭黑、二氧化硅島鏈結(jié)構(gòu)一起在高彈性樹脂中形成明顯的壓縮變形效應(yīng)，這種壓縮改變了保護(hù)碳漿層內(nèi)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的致密程度，進(jìn)而這種碳漿的導(dǎo)電性能具有隨著壓力值的變化而發(fā)生變化的特性。將這種碳漿做成網(wǎng)格等形狀的結(jié)構(gòu)介于接觸碳漿層之間，一方面可提高接觸碳漿層的耐磨、柔韌性能，并使得傳感單元的輸出電流值隨著接觸碳漿層受壓接觸部分的變化而產(chǎn)生不同的輸出信號(hào)，另一方面具有變壓力變電阻的導(dǎo)電特性的間隔碳漿層在受壓產(chǎn)生彈性變形的過程中，可以連續(xù)性改變間隔碳漿層與接觸碳漿層以及接觸碳漿層之間的的接觸程度，使得傳感單元的輸出電阻（或電流）值保持連續(xù)性地相應(yīng)改變，即提高了傳感器受到不同壓力時(shí)與其相對(duì)應(yīng)的輸出值的精度。

由于銀漿層脆性高，在彎折時(shí)易斷裂。而人在奔跑時(shí)，對(duì)鞋墊的沖力顯著增大，沖擊瞬間則可產(chǎn)生極大的瞬時(shí)形變量，若采用現(xiàn)有的具有大面積銀漿層的薄膜傳感器，則極易折斷，這顯然限制了薄膜開關(guān)在該領(lǐng)域的使用。而在銀漿層與pet之間設(shè)置具有壓縮回彈性的保護(hù)碳漿層，則可提高顯著銀漿層的韌性，從而提高其使用壽命，擴(kuò)大適用范圍。具體而言，接觸碳漿層與保護(hù)碳漿層分別設(shè)置在銀漿層兩側(cè)，并不會(huì)影響其正常使用，保護(hù)碳漿層位于銀漿層與pet層之間，避免銀漿層與pet層直接接觸。壓力傳感器收到腳部沖擊時(shí)，保護(hù)碳漿層將沖量吸收，由于其壓縮回彈的材料特性而將沖量分散，避免其直接作用于銀漿層，由此可顯著提高壓力傳感器的使用壽命。

壓力傳感器需要設(shè)置獨(dú)立的電源，而可穿戴的智能設(shè)備使用頻率高，則需要采用可充電電源，使用時(shí)仍存在一定的不便。本發(fā)明通過在鞋內(nèi)設(shè)置磁感線圈和產(chǎn)生磁感線的永磁磁條，可在人體行走或跑步過程中自行發(fā)電，并將電量經(jīng)過整流模塊后存儲(chǔ)在電源模塊中。一方面，由于壓力傳感器耗電量較低；另一方面，由于鞋內(nèi)有無線充電裝置，則可保證在無需定期取下電源充電的情況下無限制使用，從而提高了使用的便利性?？稍谄渲幸恢恍瑑?nèi)設(shè)置磁感線圈，在另一只鞋內(nèi)設(shè)置永磁磁條。當(dāng)然，也可在左右鞋內(nèi)同時(shí)設(shè)置磁感線圈和磁條，在不影響使用舒適度的前提下均可。

此外，根據(jù)變阻范圍廣的特點(diǎn)。還可根據(jù)不同壓力判斷人的行為動(dòng)作，將其應(yīng)用于vr領(lǐng)域，進(jìn)一步提升智能設(shè)備的逼真效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明傳感單元的工作原理示意圖；

圖5為本發(fā)明傳感器的工作原理示意圖；

圖6為本發(fā)明另一種接觸碳漿層結(jié)構(gòu)的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1pet層、2保護(hù)碳漿層、3銀漿層i、4接觸碳漿層、5間隔碳漿層、6雙面膠帶層、7銀漿層ii、8通孔、9磁條、10磁感線圈、11整流模塊、12處理器模塊、13電源模塊、14傳感單元、15rf模塊。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1~6，通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。該電阻隨壓力改變的壓力傳感器包括通過雙面膠帶粘結(jié)的一對(duì)pet層1、分別設(shè)置在各pet層上的銀漿層i3和銀漿層ii7、覆蓋銀漿層的接觸碳漿層4，接觸碳漿層之間的雙面膠帶上設(shè)有由通孔8形成的中空結(jié)構(gòu)，接觸碳漿層4上設(shè)有間隔碳漿層5，間隔碳漿層上設(shè)有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，網(wǎng)格均布在間隔碳漿層5上。銀漿層i3或銀漿層ii7與pet層1之間設(shè)有保護(hù)碳漿層2。間隔碳漿層與保護(hù)碳漿層采用了相同的原料和方法制備而成，并采用了與現(xiàn)有薄膜開關(guān)導(dǎo)電碳漿層（或接觸碳漿層）不同的具有回彈特性的碳漿配方，采用該配方制成的碳漿層方阻值范圍：50kω~1000kω/sq。

如圖2所示，接觸碳漿層由于未采用具有明顯回彈特性的組分，上、下接觸碳漿層4在壓力作用下接觸時(shí)如果沒有間隔碳漿層，通常這種情況下如前面的技術(shù)背景介紹的，只能達(dá)到薄膜開關(guān)產(chǎn)品基本的單一的電阻值輸出技術(shù)效果，即當(dāng)壓力達(dá)到最低值時(shí)薄膜開關(guān)的電阻由斷開（電阻無窮大）到接通（產(chǎn)生一定的電阻值），電阻值不會(huì)隨著壓力的增加而改變或者改變量很小。由于帶有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的間隔碳漿層為接觸碳漿層提供了彈性保護(hù)作用，一方面增加了上、下接觸碳漿層面之間的耐磨損性能，即防止接觸層直接接觸長時(shí)間受力逐漸磨損導(dǎo)致接觸電阻不穩(wěn)定，影響壓感數(shù)據(jù)的檢測(cè)精度；另一方面，由于間隔碳漿層的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及其彈性特性，使得傳感器單元受壓接通后，隨著壓力的增加，接觸碳漿層（如圖4所示）透過網(wǎng)格的接觸面積（模塊）也相應(yīng)增加，產(chǎn)生的電阻值也相應(yīng)變化，即隨著壓力的增加，電阻值也對(duì)應(yīng)發(fā)生變化，產(chǎn)生變壓力變電阻輸出的技術(shù)效果。而且由于間隔碳漿層本身非絕緣具有較高的方阻值，介于絕緣和一般接觸碳漿之間，它與接觸碳漿層共同構(gòu)成導(dǎo)電碳漿層，增加了不同壓力范圍的電阻輸出，使得帶有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的間隔碳漿層的這種傳感單元的反應(yīng)更為靈敏。另外，由于采用了具有回彈特性的保護(hù)碳漿層和間隔碳漿層，提高了壓力傳感器的整體韌性，進(jìn)一步延長了銀漿層和接觸碳漿層的使用壽命。

具有壓縮回彈性的保護(hù)碳漿層由以下原料按照重量百分比制備而成：螺旋碳纖維3~5wt%；導(dǎo)電炭黑18~20wt%；膨脹石墨2~5wt%；二氧化硅1~2wt%；樹脂10~25wt%；樹脂溶劑42~64wt%；助劑0.2~1wt%；

樹脂選自熱塑性聚氨酯（tpu）、聚氨酯（pu）或天然乳膠（nr）中的一種以上。

其中，螺旋導(dǎo)電碳纖維采用通用的催化乙炔熱解法制備的螺旋碳纖維，然后進(jìn)行2000℃石墨化處理，使得螺旋碳纖維電導(dǎo)率得以提升，螺旋碳納纖維3～5%的用量可有效提升油墨的壓彈性。導(dǎo)電炭黑優(yōu)選電阻率≤2ω·m，如荷蘭akzo（阿克蘇.諾貝爾）公司的科琴黑ketjenblackec300j、600jd型、德國degussa公司的printexxe-2b及美國cabot公司的bp2000（blackpearls2000）等。導(dǎo)電炭黑的質(zhì)量百分比太低油墨電阻會(huì)偏高，比例太高會(huì)導(dǎo)致油墨附著力下降，18wt%~20wt%比例相對(duì)更加合適。3wt%～4wt%的膨脹石墨粉為市售高膨脹率石墨經(jīng)高速氣磨粉碎機(jī)粉碎至約40μm后的粉體，用于協(xié)調(diào)油墨的壓彈性和電阻，采用該配比可優(yōu)化油墨的變阻性。二氧化硅為粒度≤10μm的氣相二氧化硅。樹脂可選用10wt%~25wt%的高彈性的熱塑性聚氨酯（tpu）、聚氨酯（pu）或天然乳膠（nr）中的一種以上，該范圍匹配其它物料的配比后，過網(wǎng)性和墨性最佳。樹脂溶劑選自二甲基甲酰胺、環(huán)己酮、丁酮、二價(jià)酸酯、醋酸正丙酯或水的一種以上。助劑選自分散劑0.2~0.3wt%或流平泡劑0.2~0.3wt%的一種以上，該配比范圍可保證良好的消泡和流平性。分散劑選自線性烷基酰胺類或枝型多聚羧酸、月桂酸鈉、聚乙烯醇、聚乙二醇單月桂酸酯的一種以上。流平消泡劑選自聚醚改性聚硅氧烷。

優(yōu)選的，螺旋碳纖維、導(dǎo)電炭黑、膨脹石墨與樹脂的重量比為1.2~5.0：4.0~10.0：0.8~5.0：10.0。

上述的電阻隨壓力改變的壓力傳感器的保護(hù)碳漿層可采用下述方法制備：

步驟1）將樹脂充分溶解于溶劑中，在轉(zhuǎn)速≥2000rpm攪拌條件下，依次加入二氧化硅，助劑、導(dǎo)電螺旋碳纖維、導(dǎo)電炭黑、膨脹石墨；

步驟2）導(dǎo)電螺旋碳纖維采用通用的催化乙炔熱解法制備螺旋碳纖維，然后2000℃石墨化處理；

步驟3）將組分混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨至≤60μm，再用球磨機(jī)研磨至≤30μm，得到粘度30~50pa·s的油墨。

將上述壓力傳感器用于智能穿戴設(shè)備，如鞋類制品，可采用以下結(jié)構(gòu)。該智能鞋包括若干設(shè)置在其中一只鞋內(nèi)的壓力傳感器，壓力傳感器包括通過雙面膠帶粘結(jié)的一對(duì)pet層、分別設(shè)置在各pet層上的銀漿層、覆蓋銀漿層的接觸碳漿層，接觸碳漿層之間的雙面膠帶設(shè)有中空結(jié)構(gòu)，接觸碳漿層上設(shè)有間隔碳漿層，間隔碳漿層上設(shè)有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，銀漿層與pet層之間設(shè)有保護(hù)碳漿層。銀漿層上設(shè)有若干磁感線圈10，分別與各磁感線圈兩端相連的整流模塊11，與整流模塊串聯(lián)的電源模塊13，電源模塊13與各傳感單元14并聯(lián)，同時(shí)電源模塊與rf模塊15和處理器模塊12串聯(lián)。另一只鞋內(nèi)設(shè)有若干磁場(chǎng)線切割磁感線圈的磁條9。為提高使用精度，傳感單元分別設(shè)置在與腳尖、腳心或/和腳跟對(duì)應(yīng)的位置上。腳尖優(yōu)選包括五個(gè)區(qū)域，即第一跖骨所在區(qū)域、第二和第三跖骨頭部所在區(qū)域、第一跖骨根部所在區(qū)域、第三跖骨根部所在區(qū)域及第五跖骨根部所在區(qū)域，腳心優(yōu)選骰骨所在區(qū)域，腳跟優(yōu)選腳跟骨所在區(qū)域。

使用時(shí)，由電源模塊向處理器模塊供電，處理器模塊根據(jù)時(shí)間點(diǎn)向各傳感單元輸出脈沖電流，由于各傳感單元相應(yīng)時(shí)刻接觸碳漿層的接觸面積不同，所產(chǎn)生的阻值不同，進(jìn)而生成不同大小的電流信號(hào)，該電流信號(hào)經(jīng)過處理器進(jìn)行壓感數(shù)據(jù)處理后，由rf模塊發(fā)送至智能設(shè)備接收端，如智能手機(jī)。

例如，當(dāng)走路時(shí)，不同時(shí)刻相應(yīng)位置的傳感單元（以a~g為例，實(shí)際使用中，考慮開發(fā)成本與生產(chǎn)難度，可適當(dāng)增減或更換位置）的輸出電流如表1所示：

表1

注：t1~t6為第一次脈沖循環(huán)，其中t1時(shí)刻右腳落地作為支撐部，左腳懸空；t2時(shí)刻左腳腳跟與地面接觸，其他部位尚未與地面接觸；t3時(shí)刻腳跟與骰骨同時(shí)與地面接觸，其他部位尚未與地面接觸，但此時(shí)腳跟受力明顯減??；t4時(shí)刻跖骨末端與骰骨同時(shí)與地面接觸，腳跟向前傾離地，腳尖即將與地面接觸，骰骨受力明顯減??；t5時(shí)刻跖骨前端與末端同時(shí)與地面接觸，骰骨剛好前傾離地，跖骨末端受力明顯減??；t6時(shí)刻跖骨末端前傾離地，跖骨前端逐漸前傾離地，左腳完成一次踏步循環(huán)。

由于不同穿戴者的走路姿態(tài)不同，因此在t1~t6期間所產(chǎn)生的電流ia~ig也會(huì)存在差異。由此，可分別在t1~t6各時(shí)刻分別獲得唯一的對(duì)應(yīng)編碼值，而將各編碼值合并后，即可獲得類似于加密代碼的特定身份識(shí)別編碼（代碼共八位，分別對(duì)應(yīng)t、a~g，即相當(dāng)于的在第一位代碼t不斷時(shí)，a~g位具有唯一對(duì)應(yīng)的編碼，當(dāng)全部代碼匹配后才程序在繼續(xù)進(jìn)行）。此外，即使是同一佩戴者，也有可能在行走速度不同時(shí)產(chǎn)生差異，此時(shí)則應(yīng)設(shè)定數(shù)據(jù)采集的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，并在該采集區(qū)間內(nèi)多次測(cè)量樣本，獲得趨勢(shì)線或獲得各電流信號(hào)的可信區(qū)間，從而避免解碼數(shù)據(jù)過于單一導(dǎo)致無法識(shí)別的問題。

此外，為進(jìn)一步提高識(shí)別精度，而將兩個(gè)接觸碳漿層之間設(shè)置如圖6所示的斜面結(jié)構(gòu)，上述身份識(shí)別的技術(shù)方案在實(shí)際應(yīng)用中，可能會(huì)存在下列可能：各傳感單元的電流輸出僅與接觸碳漿層的接觸面積有關(guān)，因此，即使在傳感器上的不同位置，只要接觸面積相同仍可輸出同樣的電流造成誤認(rèn)。為解決該問題，而采用具有斜面結(jié)構(gòu)的接觸碳漿層，由于斜面的設(shè)置，在接觸碳漿層不同的接觸位置必定會(huì)輸出不同的電流信號(hào)，從而避免了誤認(rèn)。為方便間隔碳漿層的鋪設(shè)，通常將其中一個(gè)接觸碳漿層設(shè)為斜面，另一個(gè)接觸碳漿層設(shè)為平面。由于接觸碳漿層厚度較小，即使設(shè)置斜面也基本不會(huì)對(duì)傳感單元的正常功能產(chǎn)生其他不利影響，但卻可有效解決上述問題。圖6中并未示出間隔碳漿層等其他結(jié)構(gòu)或部件，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思應(yīng)該可以毫無疑義的推斷出具有斜面結(jié)構(gòu)的傳感器單元的結(jié)構(gòu)。且接觸碳漿層之間的間隔距離呈圖6所示的非對(duì)稱式梯度分布，顏色越深接觸碳漿層之間的間隙越小，間隙最小值為間隔碳漿層的厚度。

選取時(shí)間點(diǎn)t1~tn時(shí)，建議采用等間隔取點(diǎn)，一方面便于設(shè)計(jì)脈沖輸出程序，另一方面可使數(shù)據(jù)采集和識(shí)別算法更為簡單。當(dāng)然，也可采用時(shí)間間隔不等的取點(diǎn)法，進(jìn)一步提高身份編碼的特異性。

實(shí)施例1

先將熱塑性聚氨酯樹脂25g在40℃攪拌的情況下，充分溶解于環(huán)己酮與二甲基甲酰胺1：1的75g溶劑中。然后在3000rpm的高速攪拌下中依次逐步加入2g二氧化硅，0.2g二十烯基十八烷基酰胺、3.5g導(dǎo)電螺旋碳纖維、20g導(dǎo)電炭黑、4g膨脹石墨。在此高速剪切攪拌下運(yùn)行2h，最后將組分混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨至細(xì)度低于60μm，再用球磨機(jī)研磨至細(xì)度低于30μm。

本實(shí)施例中，該原料比例下所得油墨的各參數(shù)為：粘度45pa·s、方阻變化為50kω~1000kω/sq（絲網(wǎng)印刷至pet薄膜上，厚度18μm±1.8μm），膜層硬度80a。

實(shí)施例2

先將水性聚氨酯樹脂25g常溫?cái)嚢璧那闆r下，充分溶解于75g丁酮中。然后在2000rpm的高速攪拌下中依次逐步加入2.5g親水性二氧化硅，0.2g月桂酸鈉、3g導(dǎo)電螺旋碳纖維、18g導(dǎo)電炭黑、4g膨脹石墨。在此高速剪切攪拌下運(yùn)行1h，最后將組分混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨至細(xì)度低于60μm，再用球磨機(jī)研磨至細(xì)度低于30μm。

本實(shí)施例中，該原料比例下所得油墨的各參數(shù)為：粘度34pa·s、方阻變化為50kω~1000kω/sq(絲網(wǎng)印刷至pet薄膜上，厚度15μm±1.5μm)，膜層硬度75a。

實(shí)施例3

先將天然乳膠5g和水性聚氨酯20g常溫?cái)嚢柘?，充分混合溶解?5g任意比例混合的二價(jià)酸酯與醋酸正丙酯的混合溶液中。然后在2000rpm的高速攪拌下中依次逐步加入1.5g親水性二氧化硅，0.2g聚乙二醇單月桂酸酯、4g導(dǎo)電螺旋碳纖維、20g導(dǎo)電炭黑、2g膨脹石墨粉。在此高速剪切攪拌下運(yùn)行1h，最后將組分混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨至細(xì)度≤60μm，再用球磨機(jī)研磨至細(xì)度≤30μm。

本實(shí)施例中，該原料比例下所得油墨的各參數(shù)為：粘度36pa·s、方阻變化為50kω~1000kω/sq(絲網(wǎng)印刷至pet薄膜上，厚度12μm±1.2μm)，膜層硬度70a。