本實用新型涉及一種彎曲傳感器，尤其涉及一種用于感測彎曲幅度的彎曲傳感器。

背景技術：

請參閱圖1，圖1是顯示現(xiàn)有技術的彎曲傳感器立體示意圖。如圖所示，現(xiàn)有的彎曲傳感器PA100包含一電路基板PA1、一導電線路PA2以及一電阻變化層PA3。其中導電線路PA2與電阻變化層PA3皆設置于電路基板PA1上，且導電線路PA2還電性連結于電阻變化層PA3的一端，而電阻變化層PA3是由一導電段PA31與電阻段PA32所交錯排列而成，因此，當彎曲傳感器PA100受到彎折時，電阻段PA32因為延伸所產生的變形會大幅改變電阻值，進而可通過電阻值的變化來感測彎曲的幅度。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有的彎曲傳感器主要是在彎曲傳感器受到彎折時，使電阻段因為延伸變形來增加電流的傳導路徑以及縮減電流通過的截面積，進而相對的使電阻產生變化，以進一步通過電阻的變化來推知彎曲傳感器彎曲的程度，但也因為彎曲傳感器是通過電阻段的延伸變形來改變電阻，因此會限制了彎曲傳感器所能感測到的彎曲方向，使得彎曲傳感器僅能感測單一彎曲方向的變化；緣此，本實用新型的目的在于提供一種新的彎曲傳感器，以通過電路導通的程度來感測彎曲傳感器的彎曲幅度，借以有效解決現(xiàn)有技術的彎曲傳感器僅能單向進行感測的問題。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種彎曲傳感器，包含一軟性電路基板、一絕緣分隔墊以及一軟性導電基板。

軟性電路基板包含一絕緣本體、一第一電路以及一第二電路。絕緣本體是沿一第一方向延伸。

第一電路是設置于絕緣本體上，并且包含一第一匯流部以及多個第一指叉部。第一匯流部是位于絕緣本體的一側，并沿第一方向延伸。多個第一指叉部是分別自第一匯流部沿一相異于第一方向的第二方向延伸。

第二電路是設置于絕緣本體上，并且包含一第二匯流部以及多個第二指叉部。第二匯流部是位于絕緣本體相對于第一匯流部的另一側，并沿第一方向延伸。多個第二指叉部是分別自第二匯流部沿第二方向的反向延伸，并與第一指叉部彼此交錯排列。

絕緣分隔墊是設置于絕緣本體，并開設有一中空穿孔，第一指叉部與第二指叉部是自中空穿孔露出。

軟性導電基板是與絕緣分隔墊結合，并與絕緣分隔墊及軟性電路基板圍構出一中空空間，且軟性導電基板設有一電阻層，電阻層是自中空空間露出而面向第一指叉部與第二指叉部。

其中，當彎曲傳感器因兩端受力而在第一方向上產生彎曲時，電阻層會隨著彎曲傳感器的彎曲變形量提高而增加接觸到第一指叉部與第二指叉部的數(shù)量，借以使電阻層在第一電路與第二電路之間的電阻值隨著彎曲傳感器的彎曲變形量提高而減少。

由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段中，第二方向是垂直于第一方向。

由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段中，絕緣本體是具有一第一端與一第二端，第一端是沿第一方向延伸至第二端。較佳者，第一電路還包含一第一傳輸部，第二電路還包含一第二傳輸部，第一傳輸部是自第一匯流部延伸至第一端所形成，第二傳輸部是自第二匯流部延伸至第一端所形成。

由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段中，絕緣分隔墊包含一第一側邊支撐部、一第二側邊支撐部以及一末端支撐部。第一側邊支撐部是設置于絕緣本體的一側，并位于絕緣本體與軟性導電基板之間。第二側邊支撐部是設置于絕緣本體相對于第一側邊支撐部的另一側，并位于絕緣本體與軟性導電基板之間。末端支撐部是設置于絕緣本體的一端，并一體成型地連結于第一側邊支撐部與第二側邊支撐部，借以使第一側邊支撐部、第二側邊支撐部以及末端支撐部圍構形成中空穿孔。

其中，第一側邊支撐部還具有一第一末端支撐部，第二側邊支撐部還具有一第二末端支撐部，第一末端支撐部與第二末端支撐部是在絕緣本體相對于末端支撐部的另一端形成一連通于中空空間的缺口。

由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段中，彎曲傳感器還包含一補強板，是貼合于軟性導電基板。

基于以上所述，由于本實用新型所提供的彎曲傳感器是將第一電路與第二電路設置于同一軟性電路基板上，并利用絕緣分隔墊來分隔軟性電路基板與軟性導電基板，因此當彎曲傳感器彎曲時，軟性電路基板與軟性導電基板會因為彎曲時所產生的變形而通過絕緣分隔墊的中空穿孔彼此接觸而導通，且由于本實用新型是通過接觸面積的多寡來判斷彎曲幅度，因此可以有效的進行雙向彎曲的感測。

附圖說明

圖1是顯示現(xiàn)有技術的彎曲傳感器立體示意圖；

圖2是顯示本實用新型較佳實施例所提供的彎曲傳感器的立體分解示意圖；

圖3A是顯示本實用新型較佳實施例所提供的彎曲傳感器另一視角的立體分解示意圖；

圖3B是為圖3A的A處的放大示意圖；

圖4是顯示本實用新型較佳實施例所提供的彎曲傳感器的立體示意圖；

圖5是為圖4的A-A剖面的剖面示意圖；

圖6A是為圖4的B-B剖面的剖面示意圖；

圖6B是為圖6A的C處的部分放大示意圖；

圖7是對應于圖6A的等效電路示意圖；

圖8是顯示以圖4的A-A剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向下微幅彎折時的剖面示意圖；

圖9A是顯示以圖4的B-B剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向下微幅彎折時的剖面示意圖；

圖9B是為圖9A的D處的部分放大示意圖；

圖10是對應于圖9A的等效電路示意圖；

圖11A是顯示以圖4的A-A剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向下大幅彎折時的剖面示意圖；

圖11B是為圖11A的E處的部分放大示意圖；

圖12是對應于圖11A的等效電路示意圖；

圖13是顯示本實用新型的彎曲傳感器與現(xiàn)有技術的彎曲傳感器的電壓變化趨勢示意圖；

圖14是顯示以圖4的A-A剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向上大幅彎折時的剖面示意圖。

附圖標號說明：

PA100 彎曲傳感器；

PA1 電路基板；

PA2 導電線路；

PA3 電阻變化層；

PA31 導電段；

PA32 電阻段；

100 彎曲傳感器；

1 軟性電路基板；

11 絕緣本體；

111 第一端；

112 第二端；

12 第一電路；

121 第一匯流部；

122 第一傳輸部；

123 第一指叉部；

13 第二電路；

131 第二匯流部；

132 第二傳輸部；

133 第二指叉部；

2 絕緣分隔墊；

21 第一側邊支撐部；

211 第一末端支撐部；

22 第二側邊支撐部；

221 第二末端支撐部；

23 末端支撐部；

24 中空穿孔；

25 缺口；

3 軟性導電基板；

31 絕緣基板；

32 電阻層；

4 補強板；

L1 第一方向；

L2 第二方向；

S 中空空間；

OP 排氣通道；

R1 第一電阻；

R2 第二電阻；

R3 第三電阻；

R4 第四電阻；

R5 第五電阻；

Rn 第n個電阻；

P1、P2、P3、P4、P5 曲線；

n1、n2、n3、n4、n5 曲線。

具體實施方式

下面將結合示意圖對本實用新型的具體實施方式進行更詳細的描述。根據(jù)下列描述和權利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

請參閱圖2、圖3A與圖3B，圖2是顯示本實用新型較佳實施例所提供的彎曲傳感器的立體分解示意圖；圖3A是顯示本實用新型較佳實施例所提供的彎曲傳感器另一視角的立體分解示意圖；圖3B是為圖3A的A處的放大示意圖。如圖所示，一種彎曲傳感器100包含一軟性電路基板1、一絕緣分隔墊2、一軟性導電基板3以及一補強板4。

軟性電路基板1包含一絕緣本體11、一第一電路12以及一第二電路13。絕緣本體11具有一第一端111與一第二端112，第一端111是沿一第一方向L1延伸至第二端112。

第一電路12是設置于絕緣本體11上，并且包含一第一匯流部121、一第一傳輸部122以及多個第一指叉部123(圖中僅標示一個)。第一匯流部121是位于絕緣本體11的一側，并沿第一方向L1延伸。第一傳輸部122是自第一匯流部121延伸至第一端111所形成。多個第一指叉部123是分別自第一匯流部121沿一垂直于第一方向L1的第二方向L2延伸。

第二電路13是設置于絕緣本體11上，并且包含一第二匯流部131、一第二傳輸部132以及多個第二指叉部133(圖中僅標示一個)。第二匯流部131是位于絕緣本體11相對于第一匯流部121的另一側，并沿第一方向L1延伸。第二傳輸部132是自第二匯流部131延伸至第一端111所形成。多個第二指叉部133是分別自第二匯流部131沿第二方向L2的反向延伸，并與第一指叉部123彼此交錯排列。在實務上，第一電路12與第二電路13為導電漿料，例如為銀漆。

請繼續(xù)參閱圖4至圖6A，圖4是顯示本實用新型較佳實施例所提供的彎曲傳感器的立體示意圖；圖5是為圖4的A-A剖面的剖面示意圖；圖6A是為圖4的B-B剖面的剖面示意圖。如圖所示，絕緣分隔墊2包含一第一側邊支撐部21、一第二側邊支撐部22以及一末端支撐部23。第一側邊支撐部21是設置于絕緣本體11設有第一電路12的一側。第二側邊支撐部22是設置于絕緣本體11相對于第一側邊支撐部21的另一側。末端支撐部23是設置于第一端111，并一體成型地連結于第一側邊支撐部21與第二側邊支撐部22，借以使第一側邊支撐部21、第二側邊支撐部22以及末端支撐部23圍構形成中空穿孔24，使第一指叉部123與第二指叉部133是自中空穿孔24露出。其中，第一側邊支撐部21還具有一延伸至第二端112的第一末端支撐部211，第二側邊支撐部22還具有一延伸至第二端112的第二末端支撐部221，且第一末端支撐部211與第二末端支撐部221是于第二端112形成一連通至中空穿孔24的缺口25。此外，在本實施例中，絕緣分隔墊2是絕緣樹脂所形成的墊片。

軟性導電基板3包含一絕緣基板31與一電阻層32。絕緣基板31是覆蓋地粘合設置于絕緣分隔墊2，并與軟性電路基板1將絕緣分隔墊2的中空穿孔24圍構成一中空空間S，以及將缺口24圍構成一連通于中空空間S的排氣通道OP。電阻層32是面向軟性電路基板1而設置于絕緣基板31，借以自中空空間S露出而與第一指叉部123與第二指叉部133間隔設置。其中，絕緣基板31的材質在本實施例中是以絕緣樹脂所構成具有可撓性的塑膠基板，而電阻層32是以碳漆涂布于絕緣基板31所形成。

補強板4是粘貼于軟性導電基板3的絕緣基板31相對于電阻層32的另一面，借以通過補強板4與軟性導電基板3的結合，增加彎曲傳感器100整體的剛性或彈性。

請繼續(xù)參閱圖6B與圖7，圖6B是為圖6A的C處的部分放大示意圖；圖7是對應于圖6A的等效電路示意圖。如圖所示，多個第一指叉部123中的三個第一指叉部123a、123b以及123c與多個第二指叉部133中的三個第二指叉部133a、133b以及133c為交錯地排列，而當電阻層32接觸到第一指叉部123a、123b與123c以及第二指叉部133a、133b與133c時，會分別在第一指叉部123a與第二指叉部133a、第二指叉部133a與第一指叉部123b、第一指叉部123b與第二指叉部133b、第二指叉部133b與第一指叉部123c以及第一指叉部123c與第二指叉部133c之間分別形成彼此并聯(lián)的一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3、一第四電阻R4以及一第五電阻R5；然而，由于在圖5中，彎曲傳感器100的第一端111與第二端112尚未受力而向下而產生彎折，因此電阻層32尚未接觸到第一指叉部123與第二指叉部133，致使第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4以及第五電阻R5在第一電路12與第二電路13之間相當于斷路的狀態(tài)。

請繼續(xù)參閱圖8與圖9A，圖8是顯示以圖4的A-A剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向下微幅彎折時的剖面示意圖；圖9A是顯示以圖4的B-B剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向下微幅彎折時的剖面示意圖。如圖所示，當?shù)谝欢?11與第二端112同時受力而向下微幅彎折時，由于彎曲的應力主要是集中在彎曲傳感器100的中心，因此絕緣本體11與絕緣基板31會產生彎曲變形而朝向中空空間S擠壓，使得位于彎曲傳感器100的中心處的第一指叉部123、第二指叉部133以及電阻層32會被擠向中空空間S，進而使電阻層32接觸并導通第一指叉部123與第二指叉部133。

而在圖9A中，由于第一端111與第二端112是稍微受力而使彎曲傳感器100微幅彎曲，因此僅有位于彎曲傳感器100的中心處的第一指叉部123、第二指叉部133以及電阻層32互相接觸，而位于彎曲傳感器100兩端的第一指叉部123、第二指叉部133以及電阻層32則仍舊保持彼此間隔的狀態(tài)。此外，由于彎曲傳感器100受到外力而呈形彎折狀態(tài)時，雖然軟性電路基板1、絕緣分隔墊2、軟性導電基板3以及補強板4會產生變形而使中空空間S被壓縮，此時由于中空空間S是通過排氣通道OP連通至外部，因此當中空空間S被壓縮時，其內部的氣體也可通過排氣通道OP排出而不會使整個彎曲傳感器100爆開。

請繼續(xù)參閱圖9B與圖10，圖9B是為圖9A的D處的部分放大示意圖；圖10是對應于圖9A的等效電路示意圖。如圖所示，由于在彎曲傳感器100的第一端111與第二端112同時受力而微幅向下彎曲，因此電阻層32接觸到了第一指叉部123b與123c以及第二指叉部133a與133b，致使電阻層32分別導通第二指叉部133a與第一指叉部123b、第一指叉部123b與第二指叉部133b以及第二指叉部133b與第一指叉部123c，進而在第二指叉部133a與第一指叉部123b的間形成第二電組R2，在第一指叉部123b與第二指叉部133b之間形成第三電阻R3以及在第二指叉部133b與第一指叉部123c之間形成第四電阻R4；其中，由于電阻層32未接觸到第一指叉部123a與第二指叉部133c，因此第一指叉部123a與第二指叉部133a之間并未通過電阻層32的第一電阻R1導通，而第一指叉部123c與第二指叉部133c之間同樣不會通過電阻層32的第五電阻R5導通，此時，第一電路12與第二電路13之間的總電阻即為(R2·R3·R4)/(R2+R3+R4)。

請繼續(xù)參閱圖11A，圖11A是顯示以圖4的A-A剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向下大幅彎折時的剖面示意圖。如圖所示，當彎曲傳感器100的第一端111與第二端112同時受力而大幅向下彎曲時，不僅會使位于彎曲傳感器100的中心處的第一指叉部123、第二指叉部133以及電阻層32互相接觸，甚至連位于彎曲傳感器100兩端的第一指叉部123、第二指叉部133以及電阻層32都互相接觸而導通。

請繼續(xù)參閱圖11B與圖12，圖11B是為圖11A的E處的部分放大示意圖；圖12是對應于圖11A的等效電路示意圖。如圖所示，由于彎曲傳感器100的第一端111與第二端112同時受力而大幅向下彎曲，因此使得電阻層32在第一電路12與第二電路13之間形成多個電阻，包含第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3、一第四電阻R4、一第五電阻R5…以及第n個電阻Rn，而總電阻即為(R1·R2·R3·R4·R5…Rn)/(R1+R2+R3+R4+R5+…Rn)。

如上所述，由于本實用新型的彎曲傳感器100在第一方向L1上的兩端受力而使彎曲傳感器100彎曲時，會因為彎曲傳感器100的彎曲變形量來影響到電阻層32接觸到第一指叉部123與第二指叉部133的數(shù)量，因此第一電路12與第二電路13之間的電阻值會隨著電阻層32接觸到第一指叉部123與第二指叉部133的數(shù)量增加而遞減。其中，彎曲變形量可由曲率、角位移或位移變形量所定義。

承上所述，由于電阻層32在接觸到第一指叉部123與第二指叉部133時，會在第一指叉部123與第二指叉部133相鄰的二者之間因電阻層32的導通而產生一電阻值，因此當電阻層32因為彎曲傳感器100的彎曲變形量提高而增加接觸到第一指叉部123與第二指叉部133的數(shù)量時，會因為多個第一指叉部123與多個第二指叉部133分別通過電阻層32導通而使第一電路12與第二電路13之間產生多個彼此并聯(lián)的電阻值，進而使第一電路12與第二電路13之間的總電阻值降低，意即第一電路12與第二電路13之間的總電阻值會隨著彎曲傳感器100的彎曲變形量遞增而遞減，相對的使得第一電路12與第二電路13之間所量測到的電壓值隨著彎曲傳感器100的彎曲變形量遞增而遞減。

請繼續(xù)參閱圖13，圖13是顯示本實用新型的彎曲傳感器與現(xiàn)有技術的彎曲傳感器的電壓變化趨勢示意圖。如圖所示，曲線P1、P2、P3、P4與P5為本實用新型的彎曲傳感器100貼合于直徑130mm、98mm、76mm、60mm與47mm的圓柱曲面所量測到的數(shù)據(jù)變化，而曲線n1、n2、n3、n4與n5為現(xiàn)有技術的彎曲傳感器PA100貼合于直徑130mm、98mm、76mm、60mm與47mm的圓柱曲面所量測到的數(shù)據(jù)變化。其中，由于圓柱的直徑越低，其周長也會越小，因此當本實用新型的彎曲傳感器100貼合于直徑130mm的圓柱周面時，其彎曲變形量較小，而當彎曲傳感器100貼合于直徑47mm的圓柱周面時，其彎曲變形量較大，而由于本實用新型的彎曲傳感器100會隨著彎曲變形量的增加而使電阻層32導通第一電路12與第二電路13的電阻值降低，因此彎曲傳感器100感測到的電壓值也會相對應的隨著圓柱直徑的減少而遞減。

然而，由于現(xiàn)有技術的彎曲傳感器PA100是隨著彎曲變形量的增加而使導通的電阻值增加，因此彎曲傳感器PA100感測到的電壓值也會相對應的隨著圓柱直徑的減少而遞增。

此外，由于本實用新型的彎曲傳感器100會隨著彎曲變形量的增加而使等效電阻值降低，因此相較于現(xiàn)有技術的彎曲傳感器PA100僅能依據(jù)電阻層的變形量來線性的增加電阻值而言，本實用新型的彎曲傳感器100所量測的范圍較大，意即可相對的提高量測的靈敏度。

請繼續(xù)參閱圖14，圖14是顯示以圖4的A-A剖面視角觀視彎曲傳感器的第一端與第二端受力而向上大幅彎折時的剖面示意圖。如圖所示，本實用新型的彎曲傳感器100也可在兩端受力而向上彎折時，使電阻層32接觸并導通第一電路12與第二電路13，意即本實用新型的彎曲傳感器100可以進行雙向的彎曲感測。

綜上所述，相較于現(xiàn)有的彎曲傳感器是通過電阻段的延伸變形使電阻產生變化，因此限制了彎曲傳感器所能感測到的彎曲方向；本實用新型利用電路導通的程度來感測彎曲傳感器的彎曲幅度，可以有效解決現(xiàn)有技術的彎曲傳感器僅能單向進行感測的問題。此外，本實用新型更可有效提高感測的靈敏度。

上述僅為本實用新型較佳的實施例而已，并不對本實用新型進行任何限制。任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本實用新型的技術手段的范圍內，對本實用新型揭露的技術手段和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本實用新型的技術手段的內容，仍屬于本實用新型的保護范圍之內。