CN109564112B

CN109564112B - 电容传感器

Info

Publication number: CN109564112B
Application number: CN201780047358.1A
Authority: CN
Inventors: J·阿罗拉; H·萨萨基
Original assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2037-07-26
Also published as: US20180039365A1; EP3494368A1; CN109564112A; US9886119B1; WO2018026583A1; EP3494368B1

Abstract

公开了用于检测移位的一种传感器和方法，其中一个实现在显示器上具有力传感器。传感器对导体的弯曲部作出反应，其中该弯曲部的直径对应于可从导体测得的自电容。在一个实施例中，弯曲导体被放置在两个电路板之间或电路板和显示器之间，其中施加到任一表面的力引起弯曲部直径的变化并且该力可被测量。传感器可以是带有处理器的数字传感器或带有分立组件的模拟传感器。

Description

电容传感器

背景技术

力传感器检测两个平行板之间的电容，其中任一板的移位改变两板之间测得的电容。由于移位可以是施加到表面的力的函数，因此移位与力有关。除了力感测之外，电容传感器可被用于测量两个元件之间的移位或距离变化。电容力传感器的一个示例是智能手机力传感器，其中可检测施加在显示器上的力和/或力的位置。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

公开了一种用于检测移位的传感器。还公开了对应方法以及在显示器上具有力传感器的实现。传感器对导体的弯曲部作出反应，其中弯曲导体的各端部之间的距离或弯曲部直径对应于可从导体测得的自电容。在一个实施例中，弯曲导体被放置在两个电路板之间或电路板和显示器之间，其中施加到任一表面的力引起弯曲部直径的变化并且该力可被测量。传感器可被用于测量施加到显示器的力。传感器可以是带有处理器的数字传感器或带有分立组件的模拟传感器。

许多附带特征将随着参考下面的详细描述并结合附图进行理解而得到更好的认识。

附图描述

根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：

图1例示了根据一实施例的设备；

图2a示意性地例示了在设备上实现的传感器的一个实施例；

图2b示意性地例示了在设备上实现的传感器的一个实施例；

图3a示意性地例示了测量自电容的一个实施例；

图3b示意性地例示了测量自电容的一个实施例；

图4示意性地将方法例示为流程图；

图5a示意性地例示了一个实施例的侧视图；

图5b示意性地例示了具有未弯曲导体的一个实施例的视图；

图5c示意性地例示了具有弯曲导体的一个实施例的剖视图；以及

图6示意性地例示了自电容传感器的一个实施例的简化模型。

在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。

详细描述

下面结合附图提供的详细描述旨在作为本发明实施例的描述，并不旨在表示可以构建或使用本发明实施例的仅有形式。然而，可以通过不同的实施例来实现相同或等效的功能和序列。

虽然在本文中将本发明的各实施例描述并例示为在智能电话中实现，但是所描述的设备只是作为示例而非限制来提供的。如本领域技术人员将理解的，本发明的各实施例适用于实现力传感器或任何移位传感器的各种不同类型的装置，例如，适用于平板计算机、智能手表、膝上型计算机、游戏控制台、诸如电视机之类的大型设备或适用于在各种工业应用、穿戴式监视器或类似物中监视移位的应用。本公开不限于下文描述的应用，应理解，传感器是适用于不同应用的多用途组件。公开显示器的实施例可以是连接到系统的外围设备，其中用户界面的至少一部分在显示器中实现。

图1例示了根据一实施例的设备，其中该设备是智能电话。该设备包括包含显示器110、扬声器120、话筒130、键140和相机150的机身100。该设备包括至少一个处理器160以及包括用于一个或多个程序的计算机程序代码的至少一个存储器170。该至少一个存储器170和计算机程序代码被配置成通过该至少一个处理器160使得该设备至少执行本文描述的功能性。该设备包括力传感器元件180，其可包括一个或多个组件的特征或功能。在一个实施例中，力传感器元件180是包括存储器和处理器的集成芯片。在一个实施例中，力传感器元件180包括用于感测和计算施加到显示器110的力的组件和功能的功能链，诸如CPU、存储器或显示器管理电路或功能。以下描述的系统可包括该设备的一部分、其组件和/或连接到该设备的外设。

图2a示意性地例示了在设备上实现的传感器。导体200包括第一端部201、第二端部202和它们之间的弯曲部203。传感器可连接到待测量的元件。第一端部201可连接到第一元件211，而第二端部202可连接到第二元件212。当应用于图1所示的实施例时，该设备包括作为第一元件的机身100和作为第二元件的显示器110。继续图2a，导体200上的弯曲部203位于机身211和显示器212之间。在一个实施例中，显示器212包括底部面板212和顶部面板213。光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)214将覆盖窗215连接到显示器的顶部面板213。

在此上下文中，诸如“顶部”、“更高”或“上面”等方向涉及具有覆盖窗215的显示器212的可见侧；而“底部”、“更低”或“下面”涉及显示器212朝向设备内部的一侧。

电压在导体200中产生与弯曲部203的直径D有关的自电容。弯曲部203的直径D对应于显示器212相对于机身211的移位。直径D是连接到曲面导体200的两个元件之间的距离。弯曲部203可以是椭圆形的扁平半圆。弯曲部203角度可以小于180度，使得能够作为对第一元件211和第二元件212之间的移位的响应而发生自电容的变化。在一个实施例中，弯曲部203是U形的。在一个实施例中，弯曲部203是V形的，其中第一端部201可连接到第一元件211，而第二端部202可连接到第二元件212。在一个实施例中，移位与施加在显示器212上的力F有关，其中自电容的变化揭示了显示器212的移位。显示器212可被支撑在柔性框架上，或者显示器212可由柔性材料制成，该柔性材料作为对施加力F的响应而略微变形。施加的力F的一个示例是人手指轻推显示器212。施加的力F的一个示例是人手指轻推层压在显示器上的覆盖窗。

在一个实施例中，第一端部201和第二端部202连接到显示器结构的不同层，同时具有检测直径D的变化的能力。当显示器是OLED显示器时，第一端部201可附连到显示面板的下层，而第二端部202可附连到显示面板的上层。当显示器是LCD显示器时，第一端部201可附连到背光单元，而第二端部202可附连到显示面板。

信号源220被配置为生成施加到导体200的电传感器信号，信号接收器221被配置为从导体200接收电传感器信号；以及信号分析器222被配置为从接收到的电传感器信号中检测由自电容引起的失真。在一个实施例中，信号源220是开关模式信号生成器。在一个实施例中，开关模式信号生成器包括分立模拟组件。在一个实施例中，电传感器信号包括波形，该波形在一个实施例中是方波。在一个实施例中，信号分析器222包括由模拟组件组成的电荷放大器。信号接收器221可被集成到电荷放大器中。在一个实施例中，传感器实现是数字的，处理器160和存储器170存储执行时控制传感器的操作的指令。在一个实施例中，处理器160和存储器170被实现在设备的适当位置中。在一个实施例中，处理器160和存储器170被实现在独立传感器中。在一个实施例中，信号源220、信号接收器221和信号分析器222中的至少两者被实现在具有处理器160和存储器170的同一集成电路上。在一个实施例中，导体200和所述集成电路中的至少一者之间的连接具有氧化铟锡(ITO)。在一个实施例中，信号源220、信号接收器221和信号分析器222被实现在设备的显示控制器上。在一个实施例中，信号源220、信号接收器221和信号分析器222被实现在设备的触摸控制器上。

在一个实施例中，导体200被配置在柔性扁平电缆上。在一个实施例中，导体200被配置在柔性印刷电路上。导体200可以是具有弯曲部203的单迹线导体，弯曲部203对导体200的任一端部的移动作出响应。在一个实施例中，弯曲部203具有侧向扭转的螺旋形状。在一个实施例中，弯曲部203具有凸起部分和凹陷部分，例如S形曲线。在一个实施例中，弯曲部203大约为180度。在一个实施例中，导体200被连接在机身211和显示器212上的触摸传感器层之间。在一个实施例中，该设备包括在不同位置处的多个导体200，从而能够检测施加到该设备的力的位置。在一个实施例中，导体200被连接在设备或结构中的两个位置之间，其中该位置之间的移位可因弯曲导体200的可变自电容而被检测到。在一个实施例中，导体200被配置成检测设备或结构的结构变形。

弯曲部203对导体200产生自电容，进一步导致传感器信号的失真，其中该失真是可测量的。在一个实施例中，第二元件212的移位与施加在第二元件212上的力F有关，并且信号分析器222被配置为将失真水平转换为从第二元件212检测到的力F。

在图2a中，显示器的移位是从底部面板212相对于机身211的移动测得的。图2b例示了一个实施例，其中导体200的第二端部202被配置在顶部面板213和光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)214之间。

图3a示意性地例示了使用信号接收器和信号分析器进行自电容测量的一个简化模型实施例。这两个示例显示了没有自电容C的导体和带有自电容C的导体。波形V_in例示了可应用于没有自电容的导体的电信号的一个实施例，其中波形V_in被检测为方波。.自电容C导致波形失真，其中导体处的原始波形V_in被检测为V_in'。方波波形的边缘变圆，导致波形的变化302。波形V_in和V_in'在图示中被叠加，以强调波形的失真。检测电路301至少包括信号接收器和信号分析器，并且被配置为接收信号V_in'，并且在一个实施例中，测量来自导体的电容C。

图3b例示了用于利用电荷放大器电路303测量自电容C的一个实施例的简化模型。自电容的参考点可被认为是整个世界的概念性接地，例如无限远的地面或以导体为中心的无限半径的理论空心导体球。V_in例示了施加到导体的方波，而V_o例示了电荷放大器电路303之后的波形V_in的输出。电荷放大器303根据下式对电流i执行时间积分：

其中电流i从下式获得：

在不适用理想的自电容模型的应用中，导体的电场线在设备上接地。图5a示意性地例示了弯曲导体200的一个实施例的侧视图。图5b示意性地例示了未弯曲导体200的内表面。导体200被配置在柔性印刷电路(FPC)500上。在一个实施例中，导体200被配置在柔性扁平电缆500(FFC)上。图5c例示了处于弯曲位置的柔性印刷电路500的剖视图。绝缘层502将接地屏蔽501和导体200分隔开。接地屏蔽501围绕处于弯曲位置的导体200。

施加在弯曲或变形的导体200上的电压会引起自电容。自电容与导体200的形状有关，例如第一端部201和第二端部202之间的减小的距离可能会引起较高的自电容。可用不同的方法测量自电容。在一个实施例中，信号源220提供在信号接收器221中引起电荷的电信号。作为时间函数的接收电荷的变化与自电容的变化以及第一元件211和第二元件212之间距离的变化有关。在一个实施例中，信号分析器222被配置为比较由电传感器信号的至少两个序列形成的电容，以检测电荷的变化。在具有相似电信号的时域中，序列可以相等。在一个实施例中，接收、测量并分析类似的波形以检测与导体200的自电容C有关的电荷变化。

图6示意性地例示了包括信号源220、信号接收器221、和信号分析器222的自电容传感器的一个实施例的简化模型。在一个实施例中，信号源220被配置为生成电压V，而信号接收器221被配置为测量在导体200中流动的电流。导体200包括与导体200的形状有关的自电容C。自电容C可被认为是在导体200中发生的寄生电容。当信号源220将具有电压V的方波波形施加到导体时，信号接收器221观察到导体200上的电流的波形I。如果自电容C增加，则信号接收器221观察到具有较大电流峰值的波形I’。信号分析器222分析由信号接收器观察到的波形以确定自电容C。

图4例示了方法的一个实施例的步骤。在步骤401中，该方法包括生成电传感器信号并将其施加到具有第一端部、第二端部和在第一端部与第二端部之间的弯曲部的导体，其中该弯曲部导致电传感器信号的失真且该弯曲部的直径与失真相关。步骤402包括从导体接收电传感器信号。步骤403包括检测来自电传感器信号的失真；而步骤404包括分析弯曲部的直径。

在一种方法的一个实施例中，该方法包括生成电传感器信号，将该信号施加到导体，接收信号，测量由来自该导体的电传感器信号形成的电荷并在接收到的电传感器信号中检测由电传感器信号形成的电荷的变化。在一个实施例中，该方法包括分析该变化以获得导体的第一端部和导体的第二端部之间的移位。在一个实施例中，通过测量第一元件和第二元件之间的不同合适距离并将相应的自电容值存储到存储器中，来校准测得的自电容的变化与第一元件和第二元件之间的移位之间的关系。随后，可对在校准阶段期间出现的值之间发生的自电容的测得值进行插值，以对应于第一元件和第二元件之间的距离。

传感器布置可以是用于检测两个元件之间的移位的非常简单的解决方案。导体可在两个刚性电路板之间，或者第二端部可被连接到可移动元件。导体可占用设备上很小的空间，并且在许多实现中，它可以是柔性电缆或类似的多导体布置的一部分。在一个实施例中，导体被实现为结构或被实现在结构内部，其中可通过检测弯曲导体的自电容来监视结构的变形。在一个实施例中，弯曲导体被布置在两个扁平结构之间，诸如电路板之间或电路板和显示面板之间。

一个方面公开了一个传感器，包括：具有第一端部和第二端部的导体，该导体在该第一端部和该第二端部之间具有弯曲部，该第一端部可连接到第一元件，而该第二端部可连接到第二元件，在导体中引起与弯曲部的直径有关的自电容的电压，其中弯曲部的直径对应于第二元件相对于第一元件的移位，被配置为生成电传感器信号的信号源，该传感器信号被施加到导体；被配置为接收来自导体的电传感器信号的信号接收器；以及被配置成从接收到的电传感器信号检测由自电容引起的失真的信号分析器。替换地或附加地，一个方面公开了一种传感器，包括：具有第一端部和第二端部的导体，该导体在该第一端部和该第二端部之间具有弯曲部，该第一端部可连接到第一元件，而该第二端部可连接到第二元件，在导体中引起与弯曲部的直径有关的自电容的电压，其中弯曲部的直径对应于第二元件相对于第一元件的移位，位于弯曲部的第一侧的信号源，该信号源被配置成生成电传感器信号，该信号被施加到导体上；位于弯曲部的第二侧的信号接收器，该信号接收器被配置为测量由来自导体的电传感器信号形成的电荷；以及被配置为在接收到的电传感器信号中检测由电传感器信号形成的电荷的变化的信号分析器。在一个实施例中，传感器包括处理器和存储指令的存储器，指令在被执行时控制传感器的操作。在一个实施例中，信号源包括开关模式信号生成器。在一个实施例中，信号分析器包括电荷放大器。在一个实施例中，电传感器信号包括波形。在一个实施例中，电传感器信号包括方波波形。在一个实施例中，导体被配置在柔性扁平电缆上。在一个实施例中，导体被配置在柔性印刷电路上。在一个实施例中，第二元件的移位与施加在第二元件上的力有关，并且信号分析器被配置为将失真水平转换为从第二元件检测到的力。在一个实施例中，信号接收器包括电荷放大器。在一个实施例中，信号分析器被配置为比较由电传感器信号的至少两个序列形成的电容，以检测电荷的变化。在一个实施例中，第二元件的移位与施加在第二元件上的力有关，并且信号分析器被配置成将由电传感器信号形成的电荷的变化转换为施加在第二元件上的力。

替换地或附加地，一个方面公开了一种传感器，包括：具有第一端部和第二端部的导体，该导体在该第一端部和该第二端部之间具有弯曲部，该第一端部可连接到第一元件，而该第二端部可连接到第二元件，在导体中引起与弯曲部的直径有关的自电容的电压，其中弯曲部的直径对应于第二元件相对于第一元件的移位，用于生成电传感器信号并将其施加到导体的装置；用于从导体接收电传感器信号的装置；以及用于从接收到的电传感器信号检测由自电容引起的失真的装置。

替换地或附加地，一个方面公开了一种设备，包括：机身，显示器，具有连接到机身的第一端部和连接到显示器的第二端部的导体，导体在第一端部和第二端部之间具有弯曲部，在导体中引起与弯曲部的直径有关的自电容的电压，其中弯曲部的直径对应于显示器相对于机身的移位，被配置为生成电传感器信号的信号源，该传感器信号被施加到导体；被配置为接收来自导体的电传感器信号的信号接收器；以及被配置成从接收到的电传感器信号检测由自电容引起的失真的信号分析器。在一个实施例中，该设备包括处理器和存储指令的存储器，指令在被执行时控制传感器的操作。在一个实施例中，信号源包括开关模式信号生成器。在一个实施例中，信号分析器包括电荷放大器。在一个实施例中，电传感器信号包括方波波形。在一个实施例中，导体被配置在柔性扁平电缆上。在一个实施例中，导体被配置在柔性印刷电路上。在一个实施例中，显示器的移位与施加在显示器上的力有关，并且信号分析器被配置为将失真水平转换为从显示器检测到的力。

替换地或附加地，一个方面公开了一种设备，包括：机身，显示器，具有连接到机身的第一端部和连接到显示器的第二端部的导体，导体在第一端部和第二端部之间具有弯曲部，在导体中引起与弯曲部的直径有关的自电容的电压，其中弯曲部的直径对应于显示器相对于机身的移位，位于弯曲部的第一侧的信号源，该信号源被配置成生成电传感器信号，该传感器信号被施加到导体上；位于弯曲部的第二侧的信号接收器，该信号接收器被配置为测量由来自导体的电传感器信号形成的电荷；以及被配置为在接收到的电传感器信号中检测由电传感器信号形成的电荷的变化的信号分析器。在一个实施例中，信号分析器被配置为比较由电传感器信号的至少两个序列形成的电容，以检测电荷的变化。在一个实施例中，导体被配置在柔性扁平电缆上或柔性印刷电路上。在一个实施例中，导体的第一端部被连接到机身中包括显示器的下部的一部分，并且导体的第二端部被连接到显示器的顶部。在一个实施例中，显示器的移位与施加在显示器上的力有关，并且信号分析器被配置成将由电传感器信号形成的电荷的变化转换为施加在显示器上的力。

替换地或附加地，一个方面公开了一种方法，包括：生成电传感器信号并将电传感器信号施加到具有第一端部、第二端部和在第一端部与第二端部之间的弯曲部的导体，其中弯曲部导致电传感器信号的失真且失真与弯曲部的直径有关；从导体接收电传感器信号；检测来自电传感器信号的失真；以及分析弯曲部的直径。在一个实施例中，电传感器信号包括方波波形。在一个实施例中，分析弯曲部的直径包括检测施加在连接到导体的第二端部的元件上的力。

替换地或附加地，本文中所描述的功能性可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。作为示例而非限制，可被使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统型系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、图形处理单元(GPU)。例如，一些或全部传感器功能性可由一个或多个硬件逻辑组件来执行。

上文所描述的装置或系统的实施例是包括一个或多个处理器的基于计算的设备，该一个或多个处理器可以是微处理器、控制器或任何其他合适类型的处理器，以用于处理计算机可执行指令来控制设备的操作以便控制一个或多个传感器、接收传感器数据并使用传感器数据。可以在基于计算的设备处提供包括操作系统或任何其他合适的平台软件在内的平台软件以允许应用软件能够在该设备上被执行。

可以使用可由基于计算的设备访问的任何计算机可读介质来提供计算机可执行指令。计算机可读介质可包括例如诸如存储器之类的计算机存储介质和通信介质。诸如存储器之类的计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可被用来储存信息以供计算设备访问的任何其他非传输介质。相比而言，通信介质可以以诸如载波或其它传输机制之类的已调数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据。如本文中所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。因此，计算机存储介质本身不应当被理解成是传播信号。虽然在基于计算的设备中示出了计算机存储介质，但是应当领会，该存储可以是分布式的或者位于远程且经由网络或其他通信链路(例如，通过使用通信接口)来访问。

基于计算的设备可包括被布置成向显示设备输出显示信息的输入/输出控制器，该显示设备可与基于计算的设备分离或集成。显示信息可提供图形用户界面以用于例如显示由该设备使用传感器输入跟踪的手部姿势或用于其他显示目的。输入/输出控制器还被布置成接收并处理来自一个或多个设备的输入，所述设备诸如用户输入设备(例如，鼠标、键盘、相机、话筒或其他传感器)。在一些实施例中，用户输入设备可检测语音输入、用户姿势或其他用户动作，并且可提供自然用户界面(NUI)。该用户输入可被用来为特定用户配置设备。在一实施例中，显示设备还可担当用户输入设备。输入/输出控制器还可向除显示设备之外的设备输出数据，例如，本地连接的打印设备。

本文中所使用的术语“计算机”或“基于计算的设备”是指带有处理能力以便其可执行指令的任何设备。本领域技术人员将认识到，这样的处理能力被结合到许多不同设备中，并且因此术语“计算机”和“基于计算的设备”各自包括个人计算机、服务器、移动电话(包括智能电话)、平板计算机、机顶盒、媒体播放器、游戏控制台、个人数字助理和许多其他设备。

本文中所描述的方法可由有形存储介质上的机器可读形式的软件来执行，例如计算机程序的形式，该计算机程序包括在该程序运行于计算机上时被适配成执行本文中所描述的任何方法的所有步骤的计算机程序代码装置，并且其中该计算机程序可被具体化在计算机可读介质上。软件可适于在并行处理器或串行处理器上执行以使得各方法步骤可以按任何合适的次序执行或者同时执行。

这承认，软件可以是有价值的、单独地可交换的商品。其旨在涵盖运行于或者控制哑(“dumb”)或标准硬件以执行期望的功能的软件。其还旨在涵盖诸如用于设计硅芯片，或者用于配置通用可编程芯片的HDL(硬件描述语言)软件之类的“描述”或者定义硬件配置以执行期望功能的软件。

本领域技术人员将认识到，被用来储存程序指令的存储设备可跨网络分布。例如，远程计算机可储存被描述为软件的进程的示例。本地或终端计算机可以访问远程计算机并下载软件的一部分或全部以运行程序。替换地，本地计算机可以根据需要下载软件的片段，或者在本地终端处执行一些软件指令，并在远程计算机(或计算机网络)处执行另一些软件指令。

本文中所给出的任何范围或设备值可被扩展或更改而不丢失所寻求的效果。

虽然已用结构特征和/或动作专用的语言描述了本主题，但应当理解，所附权利要求书中限定的主题不必限于以上所描述的具体特征或动作。相反，以上所描述的具体特征和动作是作为实现权利要求书的示例而公开的，并且其他等价特征和动作旨在处于权利要求书的范围内。

在上述描述中，“被配置成”以特定方式操作或执行特定操作或在使用时执行此类操作的一些组件、设备、模块、单元或元件指的是包括或其自身用作以此方式操作或执行这些操作的“装置”的组件、设备、模块、单元或元件。

例如，被配置为生成去往导体的电传感器信号的信号源包括或用作用于生成去往导体的电传感器信号的装置。作为另一示例，被配置为测量来自导体的电传感器信号的信号接收器包括或用作用于测量来自导体的电传感器信号的装置。作为另一示例，被配置为从接收到的电传感器信号检测由自电容引起的失真的信号分析器包括或用作用于从接收到的电传感器信号检测由自电容引起的失真的装置。

将会理解，以上所描述的益处及优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干实施例。各实施例并不限于解决所阐述的问题中的任何或全部问题的那些实施例、或者具有所阐述的益处和优点中的任何或全部益处和优点的那些实施例。将进一步理解，对“一个”项目的提及是指那些项目中的一个或多个。

本文中使用术语“包括”以意指包括所标识的方法的框或元件，但是这样的框或元件是不包括排他性列表的，并且方法或装置可包含附加的框或元件。

可以理解，上面的描述只是作为示例给出并且本领域的技术人员可以做出各种修改。以上说明、示例和数据提供了对各示例性实施例的结构和使用的全面描述。虽然上文以一定程度的特殊性或参考一个或多个单独实施例描述了各个实施例，但是在不偏离本说明书的精神或范围的情况下，本领域技术人员可以对所公开的实施例作出很多改变。

Claims

1.一种传感器，包括：

具有第一端部和第二端部的导体，

所述导体在所述第一端部和所述第二端部之间具有弯曲部，所述第一端部能连接到第一元件，而所述第二端部能连接到第二元件，

信号源，所述信号源被配置为：

生成在所述导体中引起与所述弯曲部的直径有关的自电容的电压，其中所述弯曲部的所述直径对应于所述第二元件相对于所述第一元件的移位，

生成电传感器信号，所述电传感器信号被施加到所述导体；

信号接收器，所述信号接收器被配置为测量由来自所述导体的所述电传感器信号形成的电荷；以及

信号分析器，所述信号分析器被配置为在接收到的电传感器信号中检测由所述电传感器信号形成的电荷的变化，

其中所述信号接收器包括电荷放大器。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，包括处理器和存储指令的存储器，所述指令被执行时控制所述传感器的操作。

3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述信号源包括开关模式信号生成器。

4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述电传感器信号包括波形。

5.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述信号分析器被配置为比较由所述电传感器信号的至少两个序列形成的电容以检测电荷的变化。

6.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述导体被配置在柔性扁平电缆上。

7.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述导体被配置在柔性印刷电路上。

8.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第二元件的移位与施加在所述第二元件上的力有关，并且所述信号分析器被配置成将由所述电传感器信号形成的电荷的变化转换为施加在第二元件上的力。

9.一种设备，包括：

机身，

显示器，

导体，所述导体具有连接到所述机身的第一端部和连接到所述显示器的第二端部，

所述导体在所述第一端部和所述第二端部之间具有弯曲部，

信号源，所述信号源被配置为：

生成在所述导体中引起与所述弯曲部的直径有关的自电容的电压，其中所述弯曲部的所述直径对应于所述显示器相对于所述机身的移位，

生成电传感器信号，所述电传感器信号被施加到所述导体；

其中所述信号分析器包括电荷放大器。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，包括处理器和存储指令的存储器，所述指令被执行时控制所述传感器的操作。

11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述信号源包括开关模式信号生成器。

12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述信号分析器被配置为比较由所述电传感器信号的至少两个序列形成的电容以检测电荷的变化。

13.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述导体被配置在柔性扁平电缆上或柔性印刷电路上。

14.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述导体的所述第一端部被连接到所述机身中具有所述显示器的下部的一部分，并且所述导体的所述第二端部被连接到所述显示器的顶部。

15.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述显示器的移位与施加在所述显示器上的力有关，并且所述信号分析器被配置成将由所述电传感器信号形成的电荷的变化转换为施加在所述显示器上的力。

16.一种方法，包括：

生成电传感器信号并将所述电传感器信号施加到具有第一端部、第二端部和在所述第一端部与所述第二端部之间的弯曲部的导体，其中所述弯曲部导致所述电传感器信号的失真且所述失真与所述弯曲部的直径有关；

从所述导体接收所述电传感器信号；

检测来自所述电传感器信号的所述失真；以及

分析所述弯曲部的所述直径。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述电传感器信号包括方波波形。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，分析所述弯曲部的所述直径包括检测施加在连接到所述导体的所述第二端部的元件上的力。