CN108562395B - 一种手机侧边压力传感器校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机侧边压力传感器校准方法，该方法通过按压两个传感器中间的点，获取两个传感器端的压力值，以此为基础，把相邻两个压力传感器的校准系数比例关系，再根据相邻压力传感器的比例关系，最终得到所有传感器间的比例关系，通过该比例关系进行压力传感器的校准。通过本发明可以在没有专业校准设备的情况下，获得各传感器的相对校准系数，由此实现快速、准确地校准。

Description

一种手机侧边压力传感器校准方法

技术领域

本发明属于手机压力传感器的技术领域，特别涉及手机侧边的压力传感器校准方法。

背景技术

将压力传感器贴在手机边框，通过检测不同传感器之间的压力比例，可以知道用户按压了边框的位置，从而在手机边框上实现压力按键，取代实体的音量键、电源键，甚至实现手机边框的滑动操作，不仅外观更时尚，功能也能更丰富。

为了识别用户按压了边框的位置，我们需要精确的知道各压力传感器之间的比例关系，但是由于压力传感器自身电器特性以及生产工艺、结构等各方面的原因，每个传感器对同一压力值送出的信号强度是不一样的，因此手机在出厂时，需要对每一个压力传感器进行校准，以保证每个压力传感器对同一压力能送出相同的信号值。

生产校准时，现有的校准方法为：针对每个传感器，使用同一压力值压在各个传感器上，从而得到每个传感器的校准系数，校准系数乘以变化量就是压力值。

但是随着用户在使用过程中可能出现的跌落、挤压等各种外部干扰以及自身老化等内部原因，手机使用一段时间后，原有的校准系数可能不再适用，甚至传感器损坏需要到维修点修理时，由于用户或维修点并不具备专业的校准设备，从而导致需要返厂维修，给用户使用带来很大的麻烦。

专利申请201510166018.3公开了一种压力传感器校准方法及压力传感器校准装置，在上述专利所公开的压力传感器校准方法中，该方法包括步骤：S1、设置待校准的压力传感器的温度；S2、向步骤S1中设置的温度下的压力传感器的输入不同的压力；S3、获取压力传感器对步骤S2的不同的压力的响应值；S4、获取步骤S2中输入的压力与步骤S3中对应的响应值之间的线性关系；S5、根据步骤S4中获取的线性关系确认所述压力传感器的准确性。采用本发明的压力传感器的校准的压力传感器校准方法及压力传感器校准装置，能够实现工作在不同温度条件下的压力传感器的校准，不会引入额外的测量误差，同时不会增加系统的复杂程度，整个装置安全可靠，通用性较强。

然而，该方法通过不同压力值获取响应值之间的线性关系，通过该线性关系对压力传感器进行校准正，校准比较繁琐，且需要特定的设备才能准确得出线性关系，在缺乏必要设备的情况下，是无法实现压力传感器的准确校准的。

发明内容

基于此，因此本发明的首要目地是提供一种手机侧边压力传感器校准方法，该方法使通过简单的方法即可实现对每一个压力传感器进行校准，以保证每个压力传感器对同一压力能送出相同的信号值。

本发明的另一个目地在于提供一种手机侧边压力传感器校准方法，该方法实现简便，通过校准算法按指定操作流程可实现在无专业校准设备的情况下，完成对传感器的校准。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种手机侧边压力传感器校准方法，其特征在于该方法通过按压两个传感器中间的点，获取两个传感器端的压力值，以此为基础，把相邻两个压力传感器的校准系数比例关系，再根据相邻压力传感器的比例关系，最终得到所有传感器间的比例关系，通过该比例关系进行压力传感器的校准。

具体说明如下：

101、启动校准功能后，用户按压第一传感器和第二传感器中间位置201，分别读出四个压力传感器的信号值为A1，A2，A3，A4；

102、按压第二传感器和第三传感器中间位置202得到B1，B2，B3，B4；

103、按压第三传感器和第四传感器中间位置203，等到C1，C2，C3，C4；

104、计算，获取各传感器的相邻的校准系数。

具体地说，利用公式P1＝R1*A1，其中P1为传感器1处的压力值，R1为传感器101的校准系数，A1为传感器101输出的信号量；

当按压两个传感器中间位置201时，传感器101与102感受到的压力值是相同的即：

P1＝P2 R1*A1＝R2*A2 R2＝R1*A1/A2

依此类推：

当按压两个传感器中间位置202时，P2＝P3 R2*B2＝R3*B3 R3＝R2*B2/B3

当按压两个传感器中间位置203时，P3＝P4 R3*C3＝R4*C4 R4＝P3*C3/C4

由于测定按压位置的识别只有两个通道间的压力比例相关，与压力大小无关。

因此我们可以设定R1为1.0，则:

R1＝1.0；

R2＝A1/A2；

R3＝(A1/A2)*(B2/B3)；

R4＝(A1/A2)*(B2/B3)*(C3/C4)。

105、然后通过相邻的校准系数，可以精确获知用户按压了什么位置，以此进行校准。

通过以上方法，可以在没有专业校准设备的情况下，获得各传感器的相邻的校准系数。然后通过相邻的校准系数，可以精确获知用户按压了什么位置，在手机中正是通过判断用户按压了什么位置来判断是否模拟产生音量键或是电源键，由此实现快速、准确地校准。

附图说明

图1是移动终端传感器贴合示意图。

图2是本发明所实施启动校准功能后的按压位置示意图。

图3是500克砝码压在每一个传感器上的输出图。

图4是本发明所示方法按压指定点时，4个通道输出的ADC值示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为移动终端传感器贴合示意图。该图中，手机两端各贴合了N个传感器。通过FPC连接到手机主板。101、102、103、104分别为4个贴在边框上的压力传感器。

图2为启动校准功能后，APP提示用户依次按压指定位置。201为传感器101与102的中间位置，202为传感器102与103的中间位置，203为传感器103与104的中间位置，中间位置由APP在界面上直接提示给出，方便用户定位位置。

图3为500克砝码压在每一个传感器上的输出图。对于每一组输出，从左到右依次是101、102、103、104压力传感器的。

图4为按压APP指定点时，4个通道输出的ADC值，对于每一组输出，从左到右依次是101、102、103、104压力传感器的。

下面以4个压力传感器为例，讲述如何进行传感器校准。

原理及算法说明：

根据胡克定律，应变与应力成正比σ＝Yε

Y称为杨氏模量，是描写材料本身弹性的物理量，反映了材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力。

压力传感器随不同的应变弯曲度，会线性的输出对应的信号值。即压力越大，应变越大，传感器送出的信号早越大。

按压的位置离传感器越远，应变越小，相应的检测到压力值也越小。但是小到多少并不好测量。

本发明中要求按压点在两个传感器中间，那么两个传感器端感受到的压力值是相同的。以此为基础，抵消掉距离的影响，我们可以比较方便的得到相邻两个压力传感器的校准系数比例关系，再根据相邻压力传感器之间的比例关系，最终得到所有传感器间的比例关系。具体说明如下：

1、启动校准功能后，APP提示用户按压位置201，APP读出四个压力传感器的信号值为A1，A2，A3，A4。

2、按压位置202得到B1，B2，B3，B4。

3、按压位置203，等到C1，C2，C3，C4。

4、算法

利用公式P1＝R1*A1，其中P1为传感器1处的压力值，R1为传感器101的校准系数，A1为传感器101输出的信号量；

当按压两个传感器中间位置201时，传感器101与102感受到的压力值是相同的即：

P1＝P2 R1*A1＝R2*A2 R2＝R1*A1/A2

依此类推：

当按压两个传感器中间位置202时，P2＝P3 R2*B2＝R3*B3 R3＝R2*B2/B3；

当按压两个传感器中间位置203时，P3＝P4 R3*C3＝R4*C4 R4＝P3*C3/C4；

由于测定按压位置的识别只有两个通道间的压力比例相关，与压力大小无关。

因此我们可以设定R1为1.0，则:

R1＝1.0；

R2＝A1/A2；

R3＝(A1/A2)*(B2/B3)；

R4＝(A1/A2)*(B2/B3)*(C3/C4)。

通过以上方法，可以在没有专业校准设备的情况下，获得各传感器的相邻的校准系数。然后通过相邻的校准系数，可以精确获知用户按压了什么位置，在手机中正是通过判断用户按压了什么位置来判断是否模拟产生音量键或是电源键，由此实现快速、准确地校准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种手机侧边压力传感器校准方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

101、启动校准功能后，用户按压第一传感器101和第二传感器102中间位置201，分别读出四个压力传感器的信号值为A1，A2，A3，A4；

102、按压第二传感器和第三传感器中间位置202，得到B1，B2，B3，B4；

103、按压第三传感器和第四传感器中间位置203，得到C1，C2，C3，C4；

104、计算，获取各传感器的相邻的校准系数；

利用公式P1=R1*A1，其中P1为传感器101处的压力值，R1为传感器101的校准系数，A1为传感器101输出的信号量；

当按压两个传感器中间位置201时，传感器101与102感受到的压力值是相同的即：

P1=P2，

R1*A1=R2*A2，

R2=R1*A1/A2；

依此类推：

当按压两个传感器中间位置202时，

P2=P3，

R2*B2=R3*B3，

R3=R2*B2/B3；

当按压两个传感器中间位置203时，

P3=P4，

R3*C3=R4*C4，

R4=P3*C3/C4；

由于测定按压位置的识别只有两个通道间的压力比例相关，与压力大小无关；

设R1为1.0，则:

R1=1.0；

R2=A1/A2；

R3=(A1/A2)*(B2/B3)；

R4=(A1/A2)*(B2/B3)*( C3/C4)；

105、然后通过相邻的校准系数，可以精确获知用户按压了什么位置，以此进行校准。

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