CN108287033B - 压感检测电路和方法以及显示面板、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压感检测电路和方法以及显示面板、显示装置，所述压感检测电路包括：压力感应模块和信号生成模块，所述信号生成模块与所述压力感应模块被构造为振荡回路，所述信号生成模块在所述振荡回路工作时根据所述压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，所述振荡信号的频率与所述压力感应模块感应到的压力相关；频率检测模块，所述频率检测模块与所述信号生成模块相连，所述频率检测模块用于检测所述振荡信号的频率，并根据所述振荡信号的频率确定所述压力感应模块感应到的压力，由此，将频率作为检测指标，能够通过对频率的测量得出压力，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种压感检测电路、一种显示面板、一种显示装置以及一种压感检测电路的检测方法。
背景技术
相关技术通常采用主动式压阻检测电路或被动式压阻检测电路检测压阻传感器的阻值(简称压阻)，其中，图1为相关技术中被动式压阻检测电路的示意图,该被动式压阻检测电路由一个压阻传感器PR’、薄膜晶体管TFT SEL’和电阻式电压放大器组成。
但是，相关技术存在以下问题：其一是，压阻是接到放大器后的检测，属于常开状态，因此会发生电流常漏，以图1为例，电流会有N×VB’/RX’的漏电大小，其中,RX’为压阻传感器PR’的阻值，VB’为预设电压，N为压阻传感器PR’阵列的列数，并且，薄膜晶体管TFT的开态电阻太大，使得电流信号的变化量较小，导致检测误差较大；其二是，主动式压阻检测电路消耗电流较大。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种压感检测电路，能够在降低功耗的同时减小检测误差。
本发明的第二个目的在于提出一种显示面板。本发明的第三个目的在于提出一种显示装置。本发明的第四个目的在于提出一种压感检测电路的检测方法。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种压感检测电路，包括：压力感应模块和信号生成模块，所述信号生成模块与所述压力感应模块被构造为振荡回路，所述信号生成模块在所述振荡回路工作时根据所述压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，所述振荡信号的频率与所述压力感应模块感应到的压力相关；频率检测模块，所述频率检测模块与所述信号生成模块相连，所述频率检测模块用于检测所述振荡信号的频率，并根据所述振荡信号的频率确定所述压力感应模块感应到的压力。
根据本发明实施例提出的压感检测电路，信号生成模块与压力感应模块被构造为振荡回路，信号生成模块在振荡回路工作时根据压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，振荡信号的频率与压力感应模块感应到的压力相关，进而频率检测模块检测振荡信号的频率，并根据振荡信号的频率确定压力感应模块感应到的压力。由此，本发明实施例的压感检测电路将频率作为检测指标，能够通过对频率的测量得出压力，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
另外，根据本发明上述实施例的压感检测电路还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述信号生成模块包括：比较单元，所述比较单元的第一输入端与所述压力感应模块的第一端相连，所述比较单元的输出端与所述压力感应模块的第二端相连；反馈单元，所述反馈单元的第一端与所述比较单元的第二输入端相连，所述反馈单元的第二端与所述比较单元的输出端相连；其中，所述比较单元通过比较所述压力感应模块的第一端的电压与所述反馈单元的第一端的电压以生成振荡信号，并通过所述比较单元的输出端输出所述振荡信号。
根据本发明的一个实施例，所述压力感应模块包括M个压力感应单元，每个压力感应单元的第一端与所述比较单元的第一输入端相连，所述每个压力感应单元的第二端与所述比较单元的输出端相连，所述每个压力感应单元包括压敏器件、第一晶体管和第一电容，每个压力感应单元在相应的第一晶体管导通时参与所述振荡回路的振荡，其中，M为正整数。
根据本发明的一个实施例，所述压感检测电路包括M条扫描信号线，所述M个压力感应单元的第一晶体管的栅极分别与所述M条扫描信号线对应相连，每个所述扫描信号线通过控制第一晶体管的打开或关闭来控制相应的压力感应单元参与振荡或不参与振荡。
根据本发明的一个实施例，所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端与所述压敏器件的一端相连并在所述第一电容与压敏器件之间具有第一节点，所述压敏器件的另一端与所述比较单元的输出端相连，所述第一节点与所述第一晶体管的第一端相连，所述第一晶体管的第二端与所述比较单元的第一输入端相连。
根据本发明的一个实施例，所述反馈单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述比较单元的输出端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第一电阻和所述第二电阻之间具有第二节点，所述第二电阻的另一端接地，所述第二节点与所述比较单元的第二输入端相连。
根据本发明的一个实施例，所述信号生成模块还包括稳压管，所述稳压管的一端与所述比较单元的输出端相连，所述稳压管的另一端接地。
根据本发明的一个实施例，所述比较单元为比较器或运算放大器。
根据本发明的一个实施例，所述频率检测模块包括：整形器，所述整形器的输入端与所述比较单元的输出端相连，用于对所述振荡信号的进行整形以生成并输出整形后的振荡信号；单稳态触发器，所述单稳态触发器的输入端与所述整形器的输出端相连，所述单稳态触发器根据所述整形后的振荡信号生成脉冲信号；RS触发器，所述RS触发器的输入端与所述单稳态触发器的输出端相连，所述RS触发器用于根据所述脉冲信号生成触发信号；计数器，所述计数器的输入端与所述RS触发器的输出端相连，所述计数器用于在所述触发信号的控制下进行计数以记录相邻两个所述脉冲信号之间的计数脉冲数；锁存器，所述锁存器的输出端与所述计数器的输入端相连，所述锁存器用于锁存所述相邻两个所述脉冲信号之间的计数脉冲数。
根据本发明的一个实施例，所述M个压力感应单元中处于同一列，且所述M个负反馈单元中的第一晶体管逐行导通。
根据本发明的一个实施例，所述压敏器件为压敏电阻。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种显示面板，包括N个如上所述的压感检测电路，N为正整数。
根据本发明实施例提出的显示面板，通过上述的压感检测电路，将频率作为检测指标，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
另外，根据本发明上述实施例的显示面板还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，每个压力感应模块包括M个压力感应单元以构成出M行N列压力感应阵列，其中，处于同一行的N个压力感应单元中的第一晶体管的栅极与同一条扫描信号线连接，且M行压力感应单元中的第一晶体管逐行打开。
根据本发明的一个实施例，所述的显示面板还包括：M行N列像素单元阵列，其中，M×N个像素单元分别与M×N个压力感应单元对应设置，每个压力感应单元设置在相应的像素单元的像素间隔区。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种显示装置，包括所述的显示面板。
根据本发明实施例提出的显示装置，通过上述的显示面板，能够将频率作为检测指标，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种压感检测电路的检测方法，包括以下步骤：以信号生成模块与压力感应模块构造振荡回路，所述信号生成模块在所述振荡回路工作时根据所述压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，所述振荡信号的频率与所述压力感应模块感应到的压力相关；检测所述振荡信号的频率；根据所述振荡信号的频率确定所述压力感应模块感应到的压力。
根据本发明实施例提出的压感检测电路的检测方法，以信号生成模块与压力感应模块构造振荡回路，信号生成模块在振荡回路工作时根据压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，振荡信号的频率与压力感应模块感应到的压力相关，进而检测振荡信号的频率，并根据振荡信号的频率确定压力感应模块感应到的压力。由此，本发明实施例的检测方法将频率作为检测指标，能够通过对频率的测量得出压力，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
附图说明
图1是相关技术中被动式压阻检测电路的示意图；
图2是根据本发明实施例的压感检测电路的方框示意图；
图3是根据本发明一个实施例的压感检测电路的方框示意图；
图4是根据本发明另一个实施例的压感检测电路的方框示意图；
图5是根据本发明一个实施例的压感检测电路的电路原理图；
图6是根据本发明另一个实施例的压感检测电路的电路原理图；
图7是根据本发明一个实施例的压感检测电路的等效示意图，其中，第一晶体管导通；
图8是根据本发明一个实施例的压感检测电路的工作原理示意图图；
图9是根据本发明一个实施例的压感检测电路的等效示意图，其中，一个第一晶体管导通且M-1个第一晶体管关断；
图10是根据本发明一个实施例的压感检测电路中频率检测单元的方框示意图；
图11是根据本发明一个具体实施例的压感检测电路中频率检测单元的工作原理图；
图12是根据本发明一个实施例的显示面板的示意图；以及
图13是根据本发明实施例的压敏器件的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的压感检测电路和方法、显示面板、显示装置。
图2是根据本发明实施例的压感检测电路的方框示意图。其中，压感检测电路可集成在显示面板上。如图2所示，检测电路100包括：压力感应模块101、信号生成模块102和频率检测模块103。
其中，信号生成模块102与压力感应模块101被构造为振荡回路104，信号生成模块102在振荡回路104工作时根据压力感应模块101感应到的压力生成振荡信号，其中，振荡信号的频率与压力感应模块101感应到的压力相关；频率检测模块103与信号生成模块102相连，频率检测模块103用于检测振荡信号的频率，并根据振荡信号的频率确定压力感应模块101感应到的压力。
也就是说，振荡回路104可生成具有频率特征的波形即振荡信号，该振荡信号的频率由压力感应模块101感应到的压力决定，因此当压力感应模块101感应到的压力发生变化时，振荡信号的频率也相应的变化，进而频率检测模块103通过对振荡信号的频率进行测量可确定压力感应模块101感应到的压力，从而实现压感检测。
由此，本发明实施例的压感检测电路将频率作为检测指标，能够通过对频率的测量得出压力，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，信号生成模块102包括：比较单元21和反馈单元22，其中，比较单元21的第一输入端与压力感应模块101的第一端相连，比较单元21的输出端与压力感应模块101的第二端相连；反馈单元22的第一端与比较单元21的第二输入端相连，反馈单元22的第二端与比较单元21的输出端相连；其中，比较单元21通过比较压力感应模块101的第一端的电压与反馈单元22的第一端的电压以生成振荡信号，并通过比较单元21的输出端输出振荡信号。
可以理解的是，比较单元21的第一输入端可为正输入端和负输入端中的一个，比较单元21的第二输入端可为正输入端和负输入端中的另一个，即言，压力感应模块101和反馈单元22可分别连接至比较单元21的正输入端和负输入端，但并不限定其中哪个连接正输入端，哪个连接负输入端，只要确保振动回路104能够实现振荡即可。为便于描述，在下面实施例中均以压力感应模块101连接至比较单元21的负输入端，反馈单元22连接至比较单元21的正输入端为例进行说明。
需要说明的是，压力感应模块101可根据比较单元21的输出端的电压进行充放电，具体地，当比较单元21的输出端的电压为第一电压例如正电压时，压力感应模块101进行充电，当比较单元21的输出端的电压为第二电压例如负电压时，压力感应模块101进行放电，且压力感应模块101的充放电时间与压力感应模块101感应到的压力相关。
具体而言，压力感应模块101可根据比较单元21的输出端的电压和感应到的压力进行充放电生成感应电压值，该感应电压值输入至比较单元21的负输入端，反馈单元22可根据比较单元21的输出端的电压生成反馈电压值，该反馈电压值可输入至比较单元21的正输入端，基于比较单元21的工作原理，当比较单元21的输出端的电压为正电压时，压力感应模块101进行充电，感应电压值逐渐增大，且反馈电压值为与比较单元21的输出端输出的正电压呈一定比例关系的另一正电压，当感应电压值上升到大于反馈电压值时，比较单元21的输出端的电压变为负电压。当比较单元21的输出端的电压为负电压时，压力感应模块101进行放电，感应电压值逐渐减小，且反馈电压值为与比较单元21的输出端输出的负电压呈一定比例关系的另一负电压，当感应电压值下降到小于反馈电压值时，比较单元21的输出端的电压又变为正电压。这样，通过压力感应模块101的充放电进行不断震荡，形成具有频率特征的波形例如方波。
由此，当压力感应模块101感应到的压力发生变化时，压力感应模块101的充放电时间发生改变，进而影响振荡信号的频率，因此，通过测量振荡信号的频率即可得到压力感应模块101感应到的压力。
根据本发明的一个具体实施例，如图4所示，压力感应模块101包括M个压力感应单元11，每个压力感应单元11的第一端与比较单元21的第一输入端相连，每个压力感应单元11的第二端与比较单元21的输出端相连，每个压力感应单元11包括压敏器件FR、第一晶体管G1和第一电容C1，每个压力感应单元11在相应的第一晶体管G1导通时参与振荡回路104的振荡，其中，M为正整数。
可以理解的是，压敏器件FR设置于可显示面板，换言之，在显示面板上集成压敏器件FR，其中，压敏器件FR可为压敏电阻，例如应电片式压敏电阻或压电薄膜压敏电阻等。
具体地，如图4所示，压感检测电路包括M条扫描信号线12，M个压力感应单元11的第一晶体管G1的栅极可分别与M条扫描信号线12对应相连，每个扫描信号线12通过控制第一晶体管G1的打开或关闭来控制相应的压力感应单元11参与振荡或不参与振荡。
也就是说，第一个压力感应单元11(1)的第一晶体管G1的栅极与第一个扫描信号线12(1)相连、第二个压力感应单元11(2)的第一晶体管G1的栅极与第二个扫描信号线12(2)相连、……、第M个压力感应单元11(M)的第一晶体管G1的栅极与第M个扫描信号线12(M)相连。每个压力感应单元11可根据扫描信号线12提供的扫描信号导通，例如，当第一个压力感应单元11(1)中的第一晶体管G1在第一个扫描信号线12(1)提供的扫描信号的控制下导通时，第一个压力感应单元11(1)参与振荡。
具体而言，可通过控制M个压力感应单元11逐个到导通以依次确定M个压力感应单元11中每个压力感应单元感应到的压力，举例来说，当第一个压力感应单元11(1)中的第一晶体管G1打开且其他压力感应单元11中的第一晶体管G1关断时，该第一个压力感应单元11(1)中压敏器件FR与第一电容C1可形成振荡回路104的负反馈网络，同时反馈单元22作为振荡回路104的正反馈网络。由此，整个压感检测电路100由于正反馈和负反馈的综合作用，比较单元22生成具有频率特征的波形即振荡信号。该振荡信号的频率由正反馈网络和负反馈网络决定，因此，当第一个压力感应单元11(1)感应到的压力发生变化时，压敏器件FR的电阻发生变化，该振荡信号的频率也会随之发生变化，通过对振荡信号的频率进行测量即可得出压敏器件FR的电阻，进而确定第一个压力感应单元11(1)感应到的压力，从而实现压力感应。
由此，本发明实施例的压感检测电路100将频率作为检测指标，可以提高抗噪声能力，同时频率检测时具有高输入阻抗，可以有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。另外，该压感检测电路100可由自身振荡产生振荡信号，不需要外部激励。
下面结合附图5-8对压力感应模块11和信号生成模块12的电路结构进行详细描述。
根据本发明的一个具体实施例，如图5所示，第一电容C1的一端接地，第一电容C1的另一端与压敏器件FR的一端相连，第一电容C1与压敏器件FR之间具有第一节点N1，压敏器件FR的另一端与比较单元21的输出端Vo相连，第一节点N1与第一晶体管G1的第一端相连，第一晶体管G1的第二端与比较单元21的第一输入端例如负输入端V-相连。其中，比较单元21可以为比较器或运算放大器。
根据本发明的一个具体实施例，如图6所示，反馈单元22包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的一端与比较单元21的输出端Vo相连，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端相连，第一电阻R1和第二电阻R2之间具有第二节点N2，第二电阻R2的另一端接地，第二节点N2与比较单元21的第二输入端例如正输入端V+相连。
进一步地，如图6所示，信号生成模块102还包括稳压管ZR，稳压管ZR的一端与比较单元21的输出端Vo相连，稳压管ZR的另一端接地。
具体而言，如图5和6所示，压敏器件FR、第一晶体管G1和第一电容C1集成在显示面板上，并被构造为整个压感检测电路100的压力感应单元11，该压力感应单元11的第二端连接到比较单元21的输出端Vo，第一端连接到比较单元21的负输入端V-。同时，比较单元21的输出端Vo经过第一电阻R1和第二电阻R2反馈回到比较单元21的正输入端V+，第一电阻R1和第二电阻R2被构造为整个压感检测电路100的反馈单元22。由此，压力感应单元11充当振荡回路104的负反馈网络，反馈单元22充当振荡回路104的正反馈网络，经过负反馈和正反馈的综合作用，比较单元21的输出端Vo可以产生方波即振荡信号。
并且，通过在比较单元21的输出端Vo设置稳压管ZR，可以进行电压钳位，从而将比较单元21的输出端Vo的电压限制在预设电压以下，防止器件因输出端Vo的电压过大而损坏，有效保护器件。
如图7和8所示，压感检测电路100的振荡原理如下：
以一个压力感应单元11为例，当压力感应单元11中的第一晶体管G1导通时，图6实施例可以等效为图7，其中，比较单元21包括运算放大器A。如图7所示，运算放大器A与第一电阻R1和第二电阻R2组成一个施密特触发器，该触发器的阈值为Vt＝Vsat*R1/(R1+R2)，其中，Vsat为运算放大器A的输出端Vo的电压。
结合图8中运算放大器A的输出端Vo的电压波形uo和第一电容C1上的电压波形uc进行说明，当压感检测电路100工作时，运算放大器A为开环，在运算放大器A的输出端Vo的电压为正电压Vsat时，压敏器件FR和第一电容C1串联，会对第一电容C1进行充电，且第一电容C1的电位输入到了运算放大器A的负输入端V-，即负输入端V-的电位与第一电容C1的电位相等。同时，第一电阻R1和第二电阻R2会对运算放大器A的输出端Vo的电压进行分压，分压后的电压Vt提供到运算放大器A的正输入端V+。由此，当第一电容C1上的电压上升到Vt时，由于正输入端为Vt，下一时刻，负输入端V-的电位高于正输入端V+的电位，则运算放大器A的输出端Vo的电压变为负电压-Vsat。
在运算放大器A的输出端Vo的电压为负电压-Vsat时，由于运算放大器A的输出端Vo的电压变为负值，第一电容C1和压敏器件FR又会放电，同时，通过第一电阻R1和第二电阻R2分压后的电压变为-Vt，即-Vt提供到运算放大器A的正输入端V+。由此，当第一电容C1上的电压下降到-Vt时，由于正输入端为-Vt，下一时刻，负输入端V-的电位低于正输入端V+的电位，则运算放大器A的输出端Vo的电压变为正电压Vsat。这样不断震荡，形成方波。
基于上述分析，第一电容C1和压敏器件FR的充放电时间会影响方波频率。换言之，当压敏器件FR的阻值发生变化时，第一电容C1和压敏器件FR构成的RC(R、C分别表示电阻和电容)电路的时间常数变化，会导致充放电时间改变，进而影响方波频率。经过计算，方波频率f＝1/(2*RfrC*ln(1+2R1/R2))，其中，Rfr为压敏器件FR的阻值，C为第一电容C1的容值，R1为第一电阻R1的阻值，R2为第二电阻R2的阻值，因此，通过测量方波的频率即可得到压敏器件FR的阻值Rfr，进而确定压敏器件FR感应到的压力。
进一步而言，在本发明的一些实施例中，M个压力感应单元11处于同一列，且M个压力感应单元中的第一晶体管Q1逐行导通。可以理解的是，显示面板可包括N个如前述实施例的压感检测电路，由于每个压力感应模块101包括M个压力感应单元11，因而，可构成出M行N列压力感应阵列，每个压力感应模块101中的M个压力感应单元11可作为压力感应阵列的一列，在通过压力感应阵列进行压感检测时可采用逐行检测方式，即处于同一行的N个压力感应单元11中的第一晶体管G1同时打开，且处于同一列的M个压力感应单元11中的第一晶体管G1逐行打开。当检测第一行时，处于第一行的N个第一晶体管Q1同时打开，处于其他行的第一晶体管Q1关断，即每一列只有一个压力感应单元11的第一晶体管Q1打开，另外M-1个压力感应单元的第一晶体管Q1均关断。
其中，压感检测电路具有处于同一列的M个压力感应单元时，压力感应单元的等效电路可如图9所示，假设第一行的第一晶体管Q1打开，那么第一电容C1的电位输入到运算放大器A的负输入端V-，而其他M-1个压力感应单元的第一晶体管Q1处于关断状态，作为该压感检测电路100的负载出现，因此不会影响该比较单元21的输出波形。由此，在任一行的第一晶体管Q1打开时，通过检测比较单元21输出的振荡信号的频率即可确定该行的压敏器件FR的阻值，进而确定压敏器件FR感应到的压力。
可以理解的是，比较单元21输出的振荡信号携带了压敏器件FR的阻值变化，具体反映在了振荡信号的频率变化，因此需要将振荡信号的频率检测出来。下面结合图10和11描述频率检测模块103的频率检测方式。
如图10所示，频率检测模块103包括：整形器151、单稳态触发器152、RS触发器153、计数器154和锁存器155。
其中，整形器151的输入端与比较单元21的输出端Vo相连，整形器151用于对振荡信号的进行整形以生成并输出整形后的振荡信号；单稳态触发器152的输入端与整形器151的输出端相连，单稳态触发器152用于根据整形后的振荡信号生成脉冲信号；RS触发器153的输入端与单稳态触发器152的输出端相连，RS触发器153用于根据脉冲信号生成触发信号；计数器154的输入端与RS触发器153的输出端相连，计数器154用于在触发信号的控制下进行计数以记录相邻两个脉冲信号之间的计数脉冲数；锁存器155的输入端与计数器154的输出端相连，锁存器155用于锁存相邻两个脉冲信号之间的计数脉冲数。
可以理解的是，通过整形电路的整形可以使振荡信号波形质量更高并消除微小的毛刺。利用单稳态触发器152能产生预设宽度的脉冲，即将整形后的振荡信号整形成具有固定宽度的脉冲输出，由此，经单稳态触发器152处理后，可得到固定宽度、固定幅度，且上升、下降沿陡峭的规整矩形波输出。
具体地，单稳态触发器152的输出端可与RS触发器153的S端相连(称S端为置1端或称置位端)，其中，RS触发器153的S端可与RS触发器153的R端(称R端为置0端或称复位端)反相，即当R端置1时，S端置0，此时RS触发器153的输出端置1，当R端置0时，S端1置，此时RS触发器153的输出端置置0。换言之，RS触发器153原来为1态，欲使之变为0态，必须令R端的电平由1变0，S端的电平由0变1。其中，1代表高电平，0代表电平。
RS触发器153的输出端通过与门156与计数器154相连，RS触发器153的输出端和与门156的第一输入端相连，与门156的第二输入端用于接收计数脉冲例如时钟脉冲CP，与门156的输出端与计数器154的输入端相连，RS触发器153根据脉冲信号生成的触发信号可提供到与门156的第一输入端，与门156的第二输入端接收时钟脉冲CP，RS触发器153输出的触发信号通过与门156与计数脉冲例如时钟脉冲CP相与后输出到计数器154。
也就是说，首先通过整形器151对振荡信号进行整形，通过整形电路的整形可以使振荡信号波形质量更高并消除微小的毛刺，经整形后的振荡信号例如方波信号依次经单稳态触发器152、RS触发器153、计数器154和锁存器155后，可以得到该振荡信号一个周期的时间，也就能得到该振荡信号的频率。
具体而言，如图11所示，整形器151可以为数值比较器，整形器151可以将振荡信号整形为方波信号，从而使振荡信号波形质量更高并消除微小的毛刺；单稳态触发器152可以为单稳态电路，通过单稳态电路能够将方波信号转化成脉冲信号例如窄脉冲信号(窄脉冲信号的宽度远小于方波信号的宽度)。每个方波周期对应一个脉冲信号，该脉冲信号的下降沿用于控制RS触发器153的输出为高电平，即此时R端置1，S端置0，RS触发器153的输出端置1，该脉冲信号的上升沿用于控制RS触发器153的输出为低电平，即此时R端置0，S端置1，RS触发器153的输出端置0。
RS触发器153的输出通过与门156与计数脉冲例如时钟脉冲CP相与后输出到计数器154，时钟脉冲CP的频率远大于脉冲信号的频率，当RS触发器153的输出为高电平时，时钟脉冲CP可通过与门156输出至计数器154，计数器154对时钟脉冲CP进行计数，当下一个脉冲的上升沿到后即说明一个方波周期结束后，RS触发器153输出变为低电平，与门156输出为低，停止输出时钟脉冲CP，计数器154停止计数，锁存器155锁存计数值，此时锁存的计数值即为相邻两个脉冲信号之间的计数脉冲数。
锁存器155锁存的计数值可以供控制器157读取，由于时钟脉冲CP的频率已知，因此根据锁存器155锁存的计数值即相邻两个脉冲信号之间的计数脉冲数可计算振荡信号的周期，进而获得振荡信号的频率。
综上，根据本发明实施例提出的压感检测电路，信号生成模块与压力感应模块被构造为振荡回路，信号生成模块在振荡回路工作时根据压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，振荡信号的频率与压力感应模块感应到的压力相关，进而频率检测模块检测振荡信号的频率，并根据振荡信号的频率确定压力感应模块感应到的压力。由此，本发明实施例的压感检测电路将频率作为检测指标，能够通过对频率的测量得出压力，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
基于上述实施例，本发明还提出了一种显示面板，如图12所示，该显示面板200包括N个前述实施例的压感检测电路100，N为正整数。
进一步地，如图12所示，每个压力感应模块包括M个压力感应单元11以构成出M行N列压力感应阵列，其中，处于同一行的N个压力感应单元11中的第一晶体管G1的栅极与同一条扫描信号线连接，以使N个压力感应单元11中的第一晶体管G1同时打开，且M行压力感应单元11中的第一晶体管G1逐行打开。
根据本发明的一个具体实施例，压力感应单元11可设置在显示面板的显示区的像素间隔区内。例如，在图12的实施例中，压力感应单元11设置在显示面板的显示区的像素间隔区内。更具体地，如图12所示，M个压力感应单元11可处于同一列，且M个压力感应单元11中的第一晶体管G1逐行导通，且处于同一行的压力感应单元11中的第一晶体管G1同时打开。
显示面板200还包括：M行N列像素单元阵列201，其中，M×N个像素单元201分别与M×N个压力感应单元11对应设置，每个压力感应单元11设置在相应的像素单元的像素间隔区。更具体地，每列像素单元201包括M个像素单元201，M个像素单元201与相应列的M个压力感应单元11对应设置。
具体而言，如图4和12所示，显示面板200可包括M行N列像素单元201阵列以及M行N列压力感应阵列即M行N列压敏器件阵列。其中，每行的N个压力感应单元11的第一晶体管的栅极与同一扫描信号线12相连，每列的M个压力感应单元11的第二端与同一第一输出信号线16a相连并通过同一第一输出信号线16a连接至同一比较单元21的输出端Vo，每列的M个压力感应单元11的第一端与同一第二输出信号线16b相连并通过同一第二输出信号线16b连接至同一比较单元21的第一输入端。
在操作上，M行N列压敏器件阵列可采用逐行选择的方式进行。当选择到某一行的N个压敏器件FR时，可使该行对应的扫描信号线输出选通信号，以控制该行的N个第一晶体管G1例如薄膜晶体管TFT均打开，进而通过N个第一输出信号线16a连接至对应的N个比较单元21的输出端Vo，以及N个第二输出信号线16b连接至对应的N个比较单元21的第一输入端，以对应检测该行的N个压敏器件的阻值。
根据本发明实施例提出的显示面板，通过上述的压感检测电路，将频率作为检测指标，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
基于上述实施例，本发明还提出了一种显示装置，包括前述实施例的显示面板。
根据本发明实施例提出的显示装置，通过上述的显示面板，能够将频率作为检测指标，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
基于上述实施例，本发明还提出了一种压感检测电路的检测方法。
图13是根据本发明实施例的压感检测电路的检测方法的流程图。如图11所示，压感检测电路的检测方法包括以下步骤：
S1：以信号生成模块与压力感应模块构造振荡回路，信号生成模块在振荡回路工作时根据压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，振荡信号的频率与压力感应模块感应到的压力相关；
S2：检测振荡信号的频率；
S3：根据振荡信号的频率确定压力感应模块感应到的压力。
需要说明的是，前述对压感检测电路实施例的解释说明也适用于该实施例的压感检测电路的检测方法，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的压感检测电路的检测方法，以信号生成模块与压力感应模块构造振荡回路，信号生成模块在振荡回路工作时根据压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，振荡信号的频率与压力感应模块感应到的压力相关，进而检测振荡信号的频率，并根据振荡信号的频率确定压力感应模块感应到的压力。由此，本发明实施例的检测方法将频率作为检测指标，能够通过对频率的测量得出压力，从而可以提高抗噪声能力，有效降低功耗，同时亦可减少检测误差。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (15)
1.一种压感检测电路，其特征在于，包括：
压力感应模块和信号生成模块，所述信号生成模块与所述压力感应模块被构造为振荡回路，所述压力感应模块包括M个压力感应单元，每个所述压力感应单元包括压敏器件、第一晶体管和第一电容，每个压力感应单元在相应的第一晶体管导通时参与所述振荡回路的振荡，其中，M为正整数，所述压敏器件为压敏电阻，所述信号生成模块在所述振荡回路工作时根据所述压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，所述振荡信号的频率与所述压力感应模块感应到的压力相关；
频率检测模块，所述频率检测模块与所述信号生成模块相连，所述频率检测模块用于检测所述振荡信号的频率，并根据所述振荡信号的频率确定所述压力感应模块感应到的压力。
2.根据权利要求1所述的压感检测电路，其特征在于，所述信号生成模块包括：
比较单元，所述比较单元的第一输入端与所述压力感应模块的第一端相连，所述比较单元的输出端与所述压力感应模块的第二端相连；
反馈单元，所述反馈单元的第一端与所述比较单元的第二输入端相连，所述反馈单元的第二端与所述比较单元的输出端相连；
其中，所述比较单元通过比较所述压力感应模块的第一端的电压与所述反馈单元的第一端的电压以生成振荡信号，并通过所述比较单元的输出端输出所述振荡信号。
3.根据权利要求2所述的压感检测电路，其特征在于，每个压力感应单元的第一端与所述比较单元的第一输入端相连，所述每个压力感应单元的第二端与所述比较单元的输出端相连。
4.根据权利要求3所述的压感检测电路，其特征在于，所述压感检测电路包括M条扫描信号线，所述M个压力感应单元的第一晶体管的栅极分别与所述M条扫描信号线对应相连，每个所述扫描信号线通过控制第一晶体管的打开或关闭来控制相应的压力感应单元参与振荡或不参与振荡。
5.根据权利要求3所述的压感检测电路，其特征在于，所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端与所述压敏器件的一端相连并在所述第一电容与压敏器件之间具有第一节点，所述压敏器件的另一端与所述比较单元的输出端相连，所述第一节点与所述第一晶体管的第一端相连，所述第一晶体管的第二端与所述比较单元的第一输入端相连。
6.根据权利要求2所述的压感检测电路，其特征在于，所述反馈单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述比较单元的输出端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第一电阻和所述第二电阻之间具有第二节点，所述第二电阻的另一端接地，所述第二节点与所述比较单元的第二输入端相连。
7.根据权利要求2所述的压感检测电路，其特征在于，所述信号生成模块还包括稳压管，所述稳压管的一端与所述比较单元的输出端相连，所述稳压管的另一端接地。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的压感检测电路，其特征在于，所述比较单元为比较器或运算放大器。
9.根据权利要求2所述的压感检测电路，其特征在于，所述频率检测模块包括：
整形器，所述整形器的输入端与所述比较单元的输出端相连，用于对所述振荡信号的进行整形以生成并输出整形后的振荡信号；
单稳态触发器，所述单稳态触发器的输入端与所述整形器的输出端相连，所述单稳态触发器根据所述整形后的振荡信号生成脉冲信号；
RS触发器，所述RS触发器的输入端与所述单稳态触发器的输出端相连，所述RS触发器用于根据所述脉冲信号生成触发信号；
计数器，所述计数器的输入端与所述RS触发器的输出端相连，所述计数器用于在所述触发信号的控制下进行计数以记录相邻两个所述脉冲信号之间的计数脉冲数；
锁存器，所述锁存器的输出端与所述计数器的输入端相连，所述锁存器用于锁存所述相邻两个所述脉冲信号之间的计数脉冲数。
10.根据权利要求4所述的压感检测电路，其特征在于，所述M个压力感应单元处于同一列，且所述M个压力感应单元中的第一晶体管逐行导通。
11.一种显示面板，其特征在于，包括N个如权要求1-10中任一项所述的压感检测电路，N为正整数。
12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，每个压力感应模块包括M个压力感应单元以构成出M行N列压力感应阵列，其中，处于同一行的N个压力感应单元中的第一晶体管的栅极与同一条扫描信号线连接，且M行压力感应单元中的第一晶体管逐行打开。
13.根据权利要求12所述的显示面板，其特征在于，还包括M行N列像素单元阵列，其中，M×N个像素单元分别与M×N个压力感应单元对应设置，每个压力感应单元设置在相应的像素单元的像素间隔区。
14.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求11-13中任一项所述的显示面板。
15.一种压感检测电路的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
以信号生成模块与压力感应模块构造振荡回路，所述信号生成模块在所述振荡回路工作时根据所述压力感应模块感应到的压力生成振荡信号，其中，所述压力感应模块包括M个压力感应单元，每个所述压力感应单元包括压敏器件、第一晶体管和第一电容，每个压力感应单元在相应的第一晶体管导通时参与所述振荡回路的振荡，M为正整数，所述压敏器件为压敏电阻，所述振荡信号的频率与所述压力感应模块感应到的压力相关；
检测所述振荡信号的频率；以及
根据所述振荡信号的频率确定所述压力感应模块感应到的压力。
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