本發(fā)明涉及柔性壓力傳感器生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性壓力傳感器的校準方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代智能生活的基礎(chǔ)，即智能設(shè)備，都離不開傳感器的使用。其中，壓力傳感器起著關(guān)鍵性的作用，在接觸應(yīng)力的應(yīng)用場合中都離不開壓力傳感器，壓力傳感器在智能領(lǐng)域發(fā)揮極大作用。近年來，隨著微電子技術(shù)、新材料制備工藝的發(fā)展，柔性壓力傳感器因其柔軟、高彈性、可拉伸等優(yōu)點成為許多柔性電子器件的重要組成部分,而且能夠方便地對復(fù)雜表面形狀的物體之間的接觸應(yīng)力進行測量，因此廣泛用于可穿戴電子、環(huán)境監(jiān)測、人機接口等領(lǐng)域。

然而柔性壓力傳感器具有的一定限制，即蠕變性、漂移性、不一致性、重復(fù)性、衰減性等特性，導(dǎo)致其在準確性方面一直無法滿足理想的需求，因此，壓力傳感器的準確性是其使用效果的關(guān)鍵，而對柔性壓力傳感器的定期計量校準作為保證測試設(shè)備量值準確可靠的必要手段作用已愈發(fā)凸顯。

隨著柔性壓力傳感器的廣泛應(yīng)用和需求，對于柔性壓力傳感器的性能和準確率的要求也日益提高，但是對于對柔性傳感器的精確性影響特別大的不一致性和衰減性，如今的生產(chǎn)廠家或使用方，主要是通過挑揀來提高柔性傳感器的一致性，導(dǎo)致成本很高且效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種柔性壓力傳感器的校準方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中，對柔性傳感器的不一致性和衰減性的校準方式較為原始，基本是靠人工挑揀來完成，不僅投入的人力成本增加，而校準的效率也極低，失誤率也極高的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種柔性壓力傳感器的校準方法，包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)柔性壓力傳感器類型及使用情況，確定響應(yīng)特征值，在根據(jù)響應(yīng)特征值，選擇相應(yīng)采集系統(tǒng)，所述響應(yīng)特征值是根據(jù)傳感器制作廠商給的規(guī)格書，可以知道傳感器的特征響應(yīng)值：電流值、電壓值、電容值、電阻值、磁強度值等，根據(jù)這些響應(yīng)特征值，選擇的電路采集系統(tǒng)；

步驟二，使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器使用同一壓力值施加兩次以上的壓力，每次施壓預(yù)定時間后采集相應(yīng)的響應(yīng)特征值，最后得到該壓力值下相應(yīng)響應(yīng)特征值序列；

步驟三，對同一壓力值下采集的響應(yīng)特征值序列進行求平均值，得到一個誤差較小的平均響應(yīng)特征值，從而得到一個壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表；

步驟四，根據(jù)柔性壓力傳感器的特征曲線，選定柔性壓力傳感器標定校準線的類型，對壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表進行數(shù)據(jù)擬合得到校準線。

所述特征曲線為通過柔性傳感器制作廠商的規(guī)格書給出的建議特征曲線或者用戶自己實際測量特征值形成的特征曲線得到，特征曲線的類型包括線性、指數(shù)型、冪指數(shù)、對數(shù)、三角函數(shù)等。

進一步的，所述步驟二中，根據(jù)柔性壓力傳感器的壓力使用量程，使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器施加的壓力值有兩組以上，每組壓力值均施加兩次以上，并且每組壓力值均得到相應(yīng)響應(yīng)特征值序列，進行壓力分級，級數(shù)較多，準確性相應(yīng)會提高。

進一步的，所述數(shù)據(jù)擬合是利用線性擬合算法來實現(xiàn)。

進一步的，所述線性擬合算法為插值法或最小二乘法。

進一步的，所述柔性壓力傳感器為薄膜壓力傳感器或織物壓力傳感器。

進一步的，所述柔性壓力傳感器的集分布方式為單點式采集或陣列式采集。

進一步的，使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器施加壓力時，是將柔性壓力傳感器平鋪在平板上，利用尺寸大小與柔性壓力傳感器相適應(yīng)的氣囊裝置均勻的向柔性壓力傳感器整體施加壓力。

進一步的，所述氣囊裝置對柔性壓力傳感器施加壓力時，柔性壓力傳感器有多個且均勻平鋪在平板上。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：由于柔性傳感器的接觸面變化多樣和所需點數(shù)不確定，對于施加壓力的設(shè)備要求能適應(yīng)多種接觸面和能對多點同時均勻施力，才能保證高效率的進行校準，本發(fā)明通過充氣氣囊對單點或者多點柔性壓力傳感器施加均勻地壓力，取得響應(yīng)特征值進行處理后進行數(shù)據(jù)擬合得到校準線，整個過程可以通過數(shù)控或計算機即可實現(xiàn)操作和運算，校準效率得到顯著提升，得到的結(jié)果準確率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法中氣囊裝置對柔性壓力傳感器施加壓力的狀態(tài)示意圖。

圖2為柔性壓力傳感器是單點式傳感器的示意圖。

圖3為柔性壓力傳感器是陣列式傳感器的示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法的一個實施例：一種柔性壓力傳感器的校準方法，包括以下步驟：

一種柔性壓力傳感器的校準方法，包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)柔性壓力傳感器類型及使用情況，確定響應(yīng)特征值，在根據(jù)響應(yīng)特征值，選擇相應(yīng)采集系統(tǒng)，所述響應(yīng)特征值是根據(jù)傳感器制作廠商給的規(guī)格書，可以知道傳感器的特征響應(yīng)值：電流值、電壓值、電容值、電阻值、磁強度值等，根據(jù)這些響應(yīng)特征值，選擇的電路采集系統(tǒng)；

步驟二，使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器使用同一壓力值施加兩次以上的壓力，每次施壓預(yù)定時間后采集相應(yīng)的響應(yīng)特征值，最后得到該壓力值下相應(yīng)響應(yīng)特征值序列；

步驟三，對同一壓力值下采集的響應(yīng)特征值序列進行求平均值，得到一個誤差較小的平均響應(yīng)特征值，從而得到一個壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表；

步驟四，根據(jù)柔性壓力傳感器的特征曲線，選定柔性壓力傳感器標定校準線的類型，對壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表進行數(shù)據(jù)擬合得到校準線。

所述特征曲線為通過柔性傳感器制作廠商的規(guī)格書給出的建議特征曲線或者用戶自己實際測量特征值形成的特征曲線得到，特征曲線的類型包括線性、指數(shù)型、冪指數(shù)、對數(shù)、三角函數(shù)等。

根據(jù)本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法的一個實施例，本實施例與上一實施例的區(qū)別是：所述步驟二中，根據(jù)柔性壓力傳感器的壓力使用量程，使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器施加的壓力值有兩組以上，每組壓力值均施加兩次以上，并且每組壓力值均得到相應(yīng)響應(yīng)特征值序列，進行壓力分級，級數(shù)較多，準確性相應(yīng)會提高。

根據(jù)本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法的另一個實施例，一種柔性壓力傳感器的校準方法，包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)柔性壓力傳感器類型及使用情況，確定響應(yīng)特征值，在根據(jù)響應(yīng)特征值，選擇相應(yīng)采集系統(tǒng)，所述響應(yīng)特征值是根據(jù)傳感器制作廠商給的規(guī)格書，可以知道傳感器的特征響應(yīng)值：電流值、電壓值、電容值、電阻值、磁強度值等，根據(jù)這些響應(yīng)特征值，選擇的電路采集系統(tǒng)；

步驟二，使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器使用同一壓力值施加兩次以上的壓力，每次施壓預(yù)定時間后采集相應(yīng)的響應(yīng)特征值，最后得到該壓力值下相應(yīng)響應(yīng)特征值序列；

步驟三，對同一壓力值下采集的響應(yīng)特征值序列進行求平均值，得到一個誤差較小的平均響應(yīng)特征值，從而得到一個壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表；

步驟四，根據(jù)柔性壓力傳感器的特征曲線，選定柔性壓力傳感器標定校準線的類型，對壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表進行數(shù)據(jù)擬合得到校準線。

所述特征曲線為通過柔性傳感器制作廠商的規(guī)格書給出的建議特征曲線或者用戶自己實際測量特征值形成的特征曲線得到，特征曲線的類型包括線性、指數(shù)型、冪指數(shù)、對數(shù)、三角函數(shù)等；

作為優(yōu)選，利用線性擬合算法所述線性擬合算法為插值法或最小二乘法。

根據(jù)本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法的另一個實施例，所述柔性壓力傳感器為薄膜壓力傳感器或織物壓力傳感器。

如圖2和圖3所示，本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法的另一個實施例，所述柔性壓力傳感器的集分布方式為單點式采集或陣列式采集。

圖1示出了本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法的另一個實施例：一種柔性壓力傳感器的校準方法，包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)柔性壓力傳感器類型及使用情況，確定響應(yīng)特征值，在根據(jù)響應(yīng)特征值，選擇相應(yīng)采集系統(tǒng)，所述響應(yīng)特征值是根據(jù)傳感器制作廠商給的規(guī)格書，可以知道傳感器的特征響應(yīng)值：電流值、電壓值、電容值、電阻值、磁強度值等，根據(jù)這些響應(yīng)特征值，選擇的電路采集系統(tǒng)；

步驟二，使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器使用同一壓力值施加兩次以上的壓力，每次施壓預(yù)定時間后采集相應(yīng)的響應(yīng)特征值，最后得到該壓力值下相應(yīng)響應(yīng)特征值序列；使用氣囊裝置對柔性壓力傳感器施加壓力時，是將柔性壓力傳感器1平鋪在平板2上，利用尺寸大小與柔性壓力傳感器1相適應(yīng)的氣囊裝置3均勻的向柔性壓力傳感器1整體施加壓力；

步驟三，對同一壓力值下采集的響應(yīng)特征值序列進行求平均值，得到一個誤差較小的平均響應(yīng)特征值，從而得到一個壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表；

步驟四，根據(jù)柔性壓力傳感器的特征曲線，選定柔性壓力傳感器標定校準線的類型，對壓力值和響應(yīng)特征值的對應(yīng)表進行數(shù)據(jù)擬合得到校準線。

根據(jù)本發(fā)明一種柔性壓力傳感器的校準方法的另一個實施例，所述氣囊裝置對柔性壓力傳感器施加壓力時，柔性壓力傳感器有多個且均勻平鋪在平板2上。

本發(fā)明的原理：

由于柔性壓力傳感器的蠕變性、漂移性、不一致性、重復(fù)性、衰減性等特性，導(dǎo)致其在準確性方面一直無法滿足理想的需求，需要對每個傳感器進行校準，而且由于柔性壓力傳感器的接觸面和點數(shù)多的問題，需要一個可以施加均勻壓力的適應(yīng)性強而且高效率的設(shè)備，因此本發(fā)明通過充氣氣囊對單點或者多點柔性壓力傳感器施加均勻地壓力，取得響應(yīng)特征值進行處理后進行數(shù)據(jù)擬合得到校準線。

盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變形和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。