枕头用压力传感器的制作方法

1.本实用新型涉及压力传感器技术领域，尤其涉及一种枕头用压力传感器。


背景技术：

2.压力传感器(pressure transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
3.在枕头上使用压力传感器监控枕头的使用情况，如要保证压力传感器的灵敏度需使用大面积的压力传感器，大面积的压力传感器在使用时会产生声音，影响睡眠，对于在医疗监护中需要休养的病人来说影响更大，因此，如何减少压力传感器的声音显得非常重要。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种压力传感器，能够在不影响睡眠的情况下获取使用者的枕头使用数据，提高压力传感器的使用舒适度。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种枕头用压力传感器，所述压力传感器应用于目标枕头，其特征在于，所述压力传感器包括绝缘层、与所述绝缘层上表面固定连接的上tpu层、以及与所述绝缘层下表面固定连接的下tpu层；
6.所述压力传感器设置于所述目标枕头的表面；
7.所述绝缘层为弹性材料且表面均匀分布多个通孔；
8.所述上tpu层与所述下tpu层在同一侧边存在伸出部；
9.所述上tpu层及其伸出部与所述下tpu层及其伸出部在面向所述绝缘层的面上印刷有碳浆或银浆；其中，所述上tpu层非伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层非伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影相重合；
10.所述上tpu层与所述下tpu层的伸出部与监控设备电连接。
11.作为一种可选的实施方式，所述上tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影不重合。
12.作为又一种可选的实施方式，所述压力传感器为矩形，面积为0.1-0.2m2，其最大输出电阻即所述目标角对应的印刷图案与所述目标角的对角对应的印刷图案之间的电阻小于6千欧姆。
13.作为又一种可选的实施方式，所述上tpu层的伸出部从所述上tpu层的目标角伸出；
14.所述上tpu层非伸出部的印刷图案为第一图案、第二图案和第三图案重叠而成；
15.所述第一图案为覆盖所述目标角的三角形；
16.所述第二图案为在所述上tpu层非伸出部上均匀分布的多条矩形条；
17.所述第三图案为覆盖所述上tpu层非伸出部的第一栏栅。
18.作为又一种可选的实施方式，所述上tpu层非伸出部的印刷图案还包括第四图案，所述第四图案为覆盖所述上tpu层非伸出部的第二栏栅，其中所述第一栏栅的单元与第二栏栅的单元均为矩形单元且两者对称轴的夹角为45度。
19.作为又一种可选的实施方式，所述第一栏栅的单元的尺寸大于所述第二栏栅的单元的尺寸。
20.作为又一种可选的实施方式，所述上tpu层非伸出部的印刷图案还包括第五图案，所述第四图案为均匀覆盖所述上tpu层非伸出部的多个圆形图案。
21.作为又一种可选的实施方式，所述上tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影之间的最小水平距离为4-6mm。
22.作为又一种可选的实施方式，所述上tpu层与所述下tpu层的伸出部的伸出长度均为10mm。
23.与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
24.本实用新型实施例当上tpu层或下tpu层受压(即头压枕头时)时，上tpu层与下tpu层的印刷图案接触，由于印刷图案的材料为可导电的碳浆或银浆，因此上tpu层与下tpu层短接，当压力撤去时(即头离开枕头时)断开短接，通过输出短接和断开信号提供使用者的枕头使用数据；tpu具有良好的静音效果，能够在不影响使用者的睡眠的基础上获取使用者的枕头使用信息。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本实用新型实施例公开的一种枕头用压力传感器的结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例公开的枕头用压力传感器的平面结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.参见图1和图2，本实用新型实施例公开的一种枕头用压力传感器应用于目标枕头，所述压力传感器包括绝缘层3、与所述绝缘层上表面固定连接的上tpu层1、以及与所述绝缘层下表面固定连接的下tpu层2；所述压力传感器设置于所述目标枕头的表面；所述绝缘层为弹性材料且表面均匀分布多个通孔；所述上tpu层1与所述下tpu层2在同一侧边存在伸出部(附图中未示出)；所述上tpu层1及其伸出部与所述下tpu层2及其伸出部在面向所述绝缘层的面上印刷有碳浆或银浆；其中，所述上tpu层1非伸出部的印刷图案12在所述绝缘
层上的垂直投影与所述下tpu层2非伸出部的印刷图案22在所述绝缘层上的垂直投影相重合；所述上tpu层1与所述下tpu层2的伸出部与监控设备电连接。
30.本实施例中，固定连接为螺钉或胶粘等方式。
31.本实施例中，所述上tpu层1和下tpu层2均为tpu材料(thermoplastic polyurethanes)，即热塑性聚氨酯弹性体橡胶，该材料强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候，尤其是tpu在变形过程中几乎无声音，有助于不打扰使用者睡眠。
32.本实施例中，当上tpu层1或下tpu层2受压(即头压枕头时)时，上tpu层1与下tpu层2的印刷图案接触，由于印刷图案的材料为可导电的碳浆或银浆，因此上tpu层1与下tpu层2短接，当压力撤去时(即头离开枕头时)断开短接；监控设备通过获取压力传感器输出的短接和断开信号，记录上tpu层1与所述下tpu层2短接和断开的时间，作为使用者的枕头使用数据；tpu具有良好的静音效果，能够在不影响使用者的睡眠的基础上获取使用者的枕头使用信息。
33.在一个可选的实施例中，所述上tpu层1伸出部的印刷图案11在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层2伸出部的印刷图案21在所述绝缘层上的垂直投影不重合。其中，可选的，所述上tpu层1伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层2伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影之间的最小水平距离为4-6mm。
34.本实施例中，为了避免上tpu层1与下tpu层2在伸出部误接触导致在输出部短接而输出错误信号，两者在伸出部的印刷图案保持水平方向上的距离，同时，该距离不能过远，不便于监控设备收集数据。
35.在又一个可选的实施例中，所述压力传感器为矩形，面积为0.1-0.2m2，其最大输出电阻即所述目标角对应的印刷图案与所述目标角的对角对应的印刷图案之间的电阻小于6千欧姆。
36.本实施例中，限制所述压力传感器的最大输出电阻，有助于控制传感器的灵敏度，保证传感器的使用效果。
37.在又一个可选的实施例中，所述上tpu层1的伸出部从所述上tpu层1的目标角4伸出；
38.所述上tpu层1非伸出部的印刷图案为第一图案、第二图案和第三图案重叠而成；
39.所述第一图案为覆盖所述目标角4的三角形；
40.所述第二图案为在所述上tpu层1非伸出部上均匀分布的多条矩形条；
41.所述第三图案为覆盖所述上tpu层1非伸出部的第一栏栅。
42.本实施例中，该三角形的顶角为所述目标角4的顶角，两边为所述目标角4两边的部分。
43.本实施例中，印浆区域不是全覆盖，而是通过多个均匀分布的图案的重合来实现对印浆区域的均匀覆盖，能够在保证传感器的正常工作的情况下减少印浆量。
44.在又一个可选的实施例中，所述上tpu层1非伸出部的印刷图案还包括第四图案，所述第四图案为覆盖所述上tpu层1非伸出部的第二栏栅，其中所述第一栏栅的单元与第二栏栅的单元均为矩形单元且两者对称轴的夹角为45度。
45.在又一个可选的实施例中，所述第一栏栅的单元的尺寸大于所述第二栏栅的单元的尺寸。
46.本实施例中，可选的，所述第一栏栅的单元的尺寸可以为10mm*10mm，所述第二栏栅的单元的尺寸可以为3mm*3mm。
47.在又一个可选的实施例中，所述上tpu层1非伸出部的印刷图案还包括第五图案，所述第四图案为均匀覆盖所述上tpu层1非伸出部的多个圆形图案。
48.本实施例中，在一些大尺寸的压力传感器中，当印浆区域不是全覆盖时，相比于全覆盖，非全覆盖的导线横截面积更小电阻更大，因此，为了保证电阻符合要求，保证传感器的灵敏度，可以在非全覆盖的图案上叠加多个圆形图案，以减小电阻。
49.在又一个可选的实施例中，所述上tpu层1与所述下tpu层2的伸出部的伸出长度均为10mm。
50.在又一个可选的实施例中，所述上tpu层1非伸出部中多个均匀分布的圆孔或者矩形孔不印浆。
51.本实施例中，在印浆区域中确定多个均匀分布的不印浆的区域(例如圆形或者矩形，如图2中的5)可以减少印浆浪费，也可以在不印浆的区域通过胶粘等方式将tpu层与绝缘层固定，还可以在不印浆的区域设置通孔并通过与通孔卡接等方式在不影响传感器工作的情况下固定该传感器。
52.在又一个可选的实施例中，所述绝缘层的厚度为2mm。
53.本实用新型实施例公开的内容所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型各项实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种枕头用压力传感器，所述压力传感器应用于目标枕头，其特征在于，所述压力传感器包括绝缘层、与所述绝缘层上表面固定连接的上tpu层、以及与所述绝缘层下表面固定连接的下tpu层；所述压力传感器设置于所述目标枕头的表面；所述绝缘层为弹性材料且表面均匀分布多个通孔；所述上tpu层与所述下tpu层在同一侧边存在伸出部；所述上tpu层及其伸出部与所述下tpu层及其伸出部在面向所述绝缘层的面上印刷有碳浆或银浆；其中，所述上tpu层非伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层非伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影相重合；所述上tpu层与所述下tpu层的伸出部与监控设备电连接。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述上tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影不重合。3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述上tpu层的伸出部从所述上tpu层的目标角伸出；所述上tpu层非伸出部的印刷图案为第一图案、第二图案和第三图案重叠而成；所述第一图案为覆盖所述目标角的三角形；所述第二图案为在所述上tpu层非伸出部上均匀分布的多条矩形条；所述第三图案为覆盖所述上tpu层非伸出部的第一栏栅。4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述上tpu层非伸出部的印刷图案还包括第四图案，所述第四图案为覆盖所述上tpu层非伸出部的第二栏栅，其中所述第一栏栅的单元与第二栏栅的单元均为矩形单元且两者对称轴的夹角为45度。5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述第一栏栅的单元的尺寸大于所述第二栏栅的单元的尺寸。6.根据权利要求4或5所述的压力传感器，其特征在于，所述上tpu层非伸出部的印刷图案还包括第五图案，所述第四图案为均匀覆盖所述上tpu层非伸出部的多个圆形图案。7.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述上tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影与所述下tpu层伸出部的印刷图案在所述绝缘层上的垂直投影之间的最小水平距离为4-6mm。8.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述上tpu层与所述下tpu层的伸出部的伸出长度均为10mm。

技术总结
本实用新型公开了一种枕头用压力传感器，所述压力传感器应用于目标枕头，所述压力传感器包括绝缘层、与所述绝缘层上表面固定连接的上TPU层、以及与所述绝缘层下表面固定连接的下TPU层；所述压力传感器设置于所述目标枕头的表面；所述绝缘层为弹性材料且表面均匀分布多个通孔；所述上TPU层与所述下TPU层在同一侧边存在伸出部；所述上TPU层及其伸出部与所述下TPU层及其伸出部在面向所述绝缘层的面上印刷有碳浆或银浆；所述上TPU层与所述下TPU层的伸出部与监控设备电连接。本实用新型能够在不影响睡眠的情况下获取使用者的枕头使用数据，提高压力传感器的使用舒适度。提高压力传感器的使用舒适度。提高压力传感器的使用舒适度。


技术研发人员：管重阳
受保护的技术使用者：深圳市亮键电子科技有限公司
技术研发日：2022.09.21
技术公布日：2023/7/17