CN111998976B - 压力传感器和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种压力传感器和电子设备，其中压力传感器包括：柔性电路板和多个压感胶电阻，多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；柔性电路板包括相对的第一表面和第二表面；压感胶电阻R1、R3和R5设置在第一表面上，压感胶电阻R2、R4和R6设置在第二表面上；柔性电路板上设有连通第一表面与第二表面的通孔，压感胶电阻R1、R2、R3和R4至少部分覆盖通孔；其中，压感胶电阻R1、R2、R5和R6电连接以形成第一惠斯通电桥，压感胶电阻R3、R4、R5和R6电连接以形成第二惠斯通电桥。本申请实施例可以对压力传感器由于温度效应产生的信号进行补偿，保证压力传感器测量的准确性。

Description

压力传感器和电子设备
技术领域
本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器和电子设备。
背景技术
随着人们对产品外观的要求越来越高，隐藏式按键的设计越来越多的出现在智能手机的旗舰机和高端机上，其中比较常见的是以压力传感器作为隐藏式按键的设计方案。
以压力传感器作为隐藏式按键的设计方案，通常是采用压感胶电阻组成惠斯通电桥将受到的压力转换为电压差输出。由于压感胶电阻的电阻率会随着温度发生变化，当智能手机长时间处于高温或者低温环境中时，例如，夏天将智能手机一直放在室外的阳光下，或者冬天将智能手机一直放在低温的室外，用户在拿起智能手机并按压隐藏式按键后，虽然用户的手指已经抬起，但是由于受到温度效应的影响，隐藏式按键的压感胶电阻仍然会产生并输出电压差，会导致智能手机认为用户一直按住隐藏式按键，并没有释放隐藏式按键，从而出现智能手机关机或者不响应用户再次按压隐藏式按键的问题。
在本申请中，温度效应是指在热或者冷的智能手机的机壳与用户的手指或者其他恒温物体接触时，由于不同位置的感压胶与手指之间的距离不同，而导致不同位置的压感胶的电阻率变化不一致的现象。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种压力传感器和电子设备，可以对压力传感器由于温度效应产生的信号进行补偿，保证压力传感器测量的准确性。
为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种压力传感器，包括：柔性电路板和多个压感胶电阻，所述多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6；
所述柔性电路板包括相对的第一表面和第二表面；
所述压感胶电阻R1、所述压感胶电阻R3和所述压感胶电阻R5设置在所述第一表面上，所述压感胶电阻R2、所述压感胶电阻R4和所述压感胶电阻R6设置在所述第二表面上；
所述柔性电路板上设有连通所述第一表面与所述第二表面的通孔，所述压感胶电阻R1、所述压感胶电阻R2、所述压感胶电阻R3和所述压感胶电阻R4至少部分覆盖所述通孔；
其中，所述压感胶电阻R1、所述压感胶电阻R2、所述压感胶电阻R5和所述压感胶电阻R6电连接以形成第一惠斯通电桥，所述压感胶电阻R3、所述压感胶电阻R4、所述压感胶电阻R5和所述压感胶电阻R6电连接以形成第二惠斯通电桥。
第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：根据第一方面所述的压力传感器，所述压力传感器作为隐藏式按键固定于设备壳体的内侧。
本申请实施例提供的压力传感器和电子设备，通过在柔性电路板上设置多个压感胶电阻；其中，多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6，柔性电路板包括相对的第一表面和第二表面；将压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5设置在第一表面上，将压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6设置在第二表面上；在柔性电路板上还设有连通第一表面与第二表面的通孔，使压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4至少部分覆盖该通孔；通过将压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第一惠斯通电桥，将压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第二惠斯通电桥；利用压感胶电阻R5和压感胶电阻R6受到温度效应影响产生的电压信号，对压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4受到温度效应影响产生的电压信号进行补偿，可以使压力传感器输出的电压信号中只包含受到压力作用产生的电压信号，从而消除温度对压力传感器输出的电压信号产生的影响，实现了对压力传感器的温度补偿，可以保证压力传感器在高温或者低温环境中测量的准确性，解决了由于温度效应而引起的压力传感器的误报或者延时释放等问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例的压力传感器的一种组成结构的示意图；
图2为本申请实施例的压力传感器中惠斯通电桥的工作原理的示意图；
图3为本申请实施例的压力传感器受到压力作用的示意图；
图4为本申请实施例的压力传感器的另一种组成结构的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例的压力传感器的一种组成结构的示意图，如图1所示，本申请实施例的压力传感器包括：柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)110和多个压感胶电阻，可以通过将多个压感胶印制于柔性电路板上形成柔性线路板组件(FlexiblePrinted Circuit Assembly，简称FPCA)。其中，多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6。柔性电路板110包括相对的第一表面A和第二表面B，压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5设置在第一表面A上，压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6设置在第二表面B上。柔性电路板110上还设有连通第一表面A与第二表面B的通孔C，压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4至少部分覆盖通孔C。其中，压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第一惠斯通电桥，压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第二惠斯通电桥。
本申请实施例的压力传感器，通过在柔性电路板上设置多个压感胶电阻；其中，多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6，柔性电路板包括相对的第一表面和第二表面；将压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5设置在第一表面上，将压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6设置在第二表面上；在柔性电路板上还设有连通第一表面与第二表面的通孔，使压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4至少部分覆盖该通孔；通过将压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第一惠斯通电桥，将压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第二惠斯通电桥；利用压感胶电阻R5和压感胶电阻R6受到温度效应影响产生的电压信号，对压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4受到温度效应影响产生的电压信号进行补偿，可以使压力传感器输出的电压信号中只包含受到压力作用产生的电压信号，从而消除温度对压力传感器输出的电压信号产生的影响，实现了对压力传感器的温度补偿，可以保证压力传感器在高温或者低温环境中测量的准确性，解决了由于温度效应而引起的压力传感器的误报或者延时释放等问题。
下面将结合图2至图3对本申请实施例的压力传感的工作原理进行说明。
图2为本申请实施例的压力传感器中惠斯通电桥的工作原理的示意图，如图2所示，压感胶电阻R1与压感胶电阻R2电连接，在压感胶电阻R1与压感胶电阻R2之间产生第一电压信号Vp11，由于压感胶电阻R1与压感胶电阻R2是形成分压电路，连接于电源VCC与接地端GND之间，因此第一电压信号Vp11为压感胶电阻R2上的电压。压感胶电阻R3与压感胶电阻R4电连接，在压感胶电阻R3与压感胶电阻R4之间产生第二电压信号Vp12，由于压感胶电阻R3和压感胶电阻R4是形成分压电路，连接于电源VCC与接地端GND之间，因此第二电压信号Vp12为压感胶电阻R4上的电压。压感胶电阻R5与压感胶电阻R6电连接，在压感胶电阻R5与压感胶电阻R6之间产生第三电压信号Vp13，由于压感胶电阻R5和压感胶电阻R6是形成分压电路，连接于电源VCC与接地端GND之间，因此第三电压信号Vp13为压感胶电阻R6上的电压。第一惠斯通电桥输出的信号△U1为第一电压信号Vp11与第三电压信号Vp13之差，即△U1＝Vp11-Vp13。第二惠斯通电桥输出的信号为第二电压信号Vp12与第三电压信号Vp13之差，即△U2＝Vp12-Vp13。压力传感器输出的信号△U为第一惠斯通电桥输出的信号△U1与第二惠斯通电桥输出的信号△U2之和，即△U＝△U1+△U2。
本申请实施例的压力传感器，在未受到压力作用和温度效应的影响时，第一电压信号Vp11，即压感胶电阻R2上的电压，是根据压感胶电阻R1和压感胶电阻R2分压产生的电压；第二电压信号Vp12，即压感胶电阻R4上的电压，是根据压感胶电阻R3和压感胶电阻R4分压产生的电压；第三电压信号Vp13，即压感胶电阻R6上的电压，是根据压感胶电阻R5和压感胶电阻R6分压产生的电压。由于压感胶电阻R1与压感胶电阻R2的比值，压感胶电阻R3与压感胶电阻R4的比值，与压感胶电阻R5与压感胶电阻R6的比值相等，因此压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6由于分压产生的电压相等，即Vp11＝Vp12＝Vp13。此时，第一惠斯通电桥输出的电压信号△U1＝Vp11-Vp13＝0，第二惠斯通电桥输出的电压信号△U2＝Vp12-Vp13＝0，压力传感器最终输出的电压信号△U＝△U1+△U2＝0，压力传感器无信号输出。
本申请实施例的压力传感器，当受到压力作用但未受到温度效应的影响时，第一电压信号Vp11，即压感胶电阻R2上的电压，是根据压感胶电阻R1和压感胶电阻R2分压产生的电压；第二电压信号Vp12，即压感胶电阻R4上的电压，是根据压感胶电阻R3和压感胶电阻R4分压产生的电压；第三电压信号Vp13，即压感胶电阻R6上的电压，是根据压感胶电阻R5和压感胶电阻R6分压产生的电压。由于压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4至少部分覆盖通孔C，即位于柔性电路板受到压力作用的区域，而在压力的作用下，柔性电路板受到压力作用的区域的曲率会发生变化，如图3所示，因此随着柔性电路板受到压力作用的区域的曲率发生变化，压感胶电阻R1和压感胶电阻R3受到挤压，压感胶电阻R2和压感胶电阻R4受到拉伸，从而使压感胶电阻R1和压感胶电阻R3的电阻率变小，压感胶电阻R2和压感胶电阻R4的电阻率变大，压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4受到压力作用，使压感胶电阻R1和压感胶电阻R3由于分压产生的电压减小，压感胶电阻R2和压感胶电阻R4由于分压产生的电压增大。由于压感胶电阻R5和压感胶电阻R6不覆盖通孔C，即位于柔性电路板未受到压力作用的区域，而在压力的作用下，柔性电路板未受到压力作用的区域的曲率不会发生变化，如图3所示，因此压感胶电阻R5和压感胶电阻R6不会受到挤压和拉伸，压感胶电阻R5和压感胶电阻R6的电阻率不变，压感胶电阻R5和压感胶电阻R6未受到压力作用，压感胶电阻R5和压感胶电阻R6由于分压产生的电压不变。
又由于在受到压力作用前，压感胶电阻R1与压感胶电阻R2的比值，压感胶电阻R3与压感胶电阻R4的比值，分别与压感胶电阻R5与压感胶电阻R6的比值相等，因此在受到压力作用后，压感胶电阻R2和压感胶电阻R4由于分压产生的电压，分别大于压感胶电阻R6由于分压产生的电压，即Vp11>Vp13，Vp12>Vp13。此时，第一惠斯通电桥输出的电压信号△U1＝Vp11-Vp13>0，为第一惠斯通电桥受到的压力产生的电信号，第二惠斯通电桥输出的电压信号△U2＝Vp12-Vp13>0，为第二惠斯通电桥受到的压力产生的电信号，压力传感器最终输出的电压信号△U＝△U1+△U2>0，压力传感器将受到的压力转换为电信号输出。
本申请实施例的压力传感器，当受到压力作用并受到温度效应的影响时，第一电压信号Vp11，即压感胶电阻R2上的电压，是根据压感胶电阻R1和压感胶电阻R2分压产生的电压；第二电压信号Vp12，即压感胶电阻R4上的电压，是根据压感胶电阻R3和压感胶电阻R4分压产生的电压；第三电压信号Vp13，即压感胶电阻R6上的电压，是根据压感胶电阻R5和压感胶电阻R6分压产生的电压。当压力传感器长时间处于高温环境中时，压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6的电阻率会随着环境温度的升高而增大，当温度相对于环境温度低的用户的手指按压压力传感器时，如图4所示，由于压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5相对于压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6更靠近用户的手指，因此压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5的温度，低于压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6的温度，压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5的电阻率，小于压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6的电阻率，压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6将受到温度效应的影响，使压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5由于分压产生的电压减小，压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6由于分压产生的电压增大。
又由于压感胶电阻R5与压感胶电阻R1及压感胶电阻R3之间的距离小于预设阈值，压感胶电阻R6与压感胶电阻R2及压感胶电阻R4之间的距离小于预设阈值，此时可以认为压感胶电阻R5的温度与压感胶电阻R1和压感胶电阻R3的温度在任何条件下始终保持一致，压感胶电阻R6的温度与压感胶电阻R2和压感胶电阻R4的温度在任何条件下始终保持一致。因此在受到温度效应的影响下，压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5由于分压产生的电压的减小量相等；压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6由于分压产生的电压的增大量相等。其中，预设阈值可以根据压感胶电阻的体积等确定，本申请实施例对此不作限定。
此时，第一惠斯通电桥输出的电压信号△U1＝Vp11-Vp13，通过压感胶电阻R6由于分压产生的电压中受到温度效应的影响产生的电压的增大量，将压感胶电阻R2由于分压产生的电压中受到温度效应的影响产生的电压的增大量去除，使△U1仅包括第一惠斯通电桥受到的压力产生的电信号；第二惠斯通电桥输出的电压信号△U2＝Vp12-Vp13，通过压感胶电阻R6由于分压产生的电压中受到温度效应的影响产生的电压的增大量，将压感胶电阻R4由于分压产生的电压中受到温度效应的影响产生的电压的增大量去除，使△U2仅包括第二惠斯通电桥受到的压力产生的电信号，从而使得压力传感器最终输出的电压信号△U＝△U1+△U2，仅为压力传感器将受到的压力转换为的电信号。
图4为本申请实施例的压力传感器的另一种组成结构的示意图，如图4所示，本申请实施例的压力传感器包括：柔性电路板110和多个压感胶电阻，其中，多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6。柔性电路板110包括相对的第一表面A和第二表面B，压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5设置在第一表面A上，压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6设置在第二表面B上。柔性电路板110上还设有连通第一表面A与第二表面B的通孔，该通孔包括第一通孔D和第二通孔E，压感胶电阻R1和压感胶电阻R2至少部分覆盖第一通孔D，压感胶电阻R3和压感胶电阻R4至少部分覆盖第二通孔E。其中，压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第一惠斯通电桥，压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第二惠斯通电桥。本实施例的压力传感器中惠斯通电桥的工作原理与图1中压力传感器中惠斯通电桥的工作原理相同，故在此不再敷述。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述各实施例中的压力传感器，该电子设备可以为手机、平板电脑、车载计算机、可穿戴设备、智能机器人等中的至少一种，本申请实施例对电子设备的类型不作限定。如图3所示，在该电子设备中，压力传感器作为隐藏式按键固定于设备壳体210的内侧。在一些可选的例子中，设备壳体210为金属壳体，压力传感器是通过双面胶220固定于设备壳体210的内侧。
本申请实施例的电子设备，通过在柔性电路板上设置多个压感胶电阻；其中，多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6，柔性电路板包括相对的第一表面和第二表面；将压感胶电阻R1、压感胶电阻R3和压感胶电阻R5设置在第一表面上，将压感胶电阻R2、压感胶电阻R4和压感胶电阻R6设置在第二表面上；在柔性电路板上还设有连通第一表面与第二表面的通孔，使压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4至少部分覆盖该通孔；通过将压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第一惠斯通电桥，将压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6电连接以形成第二惠斯通电桥；利用压感胶电阻R5和压感胶电阻R6受到温度效应影响产生的电压信号，对压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3和压感胶电阻R4受到温度效应影响产生的电压信号进行补偿，可以使压力传感器输出的电压信号中只包含受到压力作用产生的电压信号，从而消除温度对压力传感器输出的电压信号产生的影响，实现了对压力传感器的温度补偿，可以保证压力传感器在高温或者低温环境中测量的准确性，解决了由于温度效应而引起的压力传感器的误报或者延时释放等问题。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：柔性电路板和多个压感胶电阻，所述多个压感胶电阻包括：压感胶电阻R1、压感胶电阻R2、压感胶电阻R3、压感胶电阻R4、压感胶电阻R5和压感胶电阻R6；
所述柔性电路板包括相对的第一表面和第二表面；
所述压感胶电阻R1、所述压感胶电阻R3和所述压感胶电阻R5设置在所述第一表面上，所述压感胶电阻R2、所述压感胶电阻R4和所述压感胶电阻R6设置在所述第二表面上；
所述柔性电路板上设有连通所述第一表面与所述第二表面的通孔，所述压感胶电阻R1、所述压感胶电阻R2、所述压感胶电阻R3和所述压感胶电阻R4至少部分覆盖所述通孔；
其中，所述压感胶电阻R1、所述压感胶电阻R2、所述压感胶电阻R5和所述压感胶电阻R6电连接以形成第一惠斯通电桥，所述压感胶电阻R3、所述压感胶电阻R4、所述压感胶电阻R5和所述压感胶电阻R6电连接以形成第二惠斯通电桥。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压感胶电阻R1与所述压感胶电阻R2的比值，所述压感胶电阻R3与所述压感胶电阻R4的比值，与所述压感胶电阻R5与所述压感胶电阻R6的比值相等。
3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压感胶电阻R1与所述压感胶电阻R2电连接，在所述压感胶电阻R1与所述压感胶电阻R2之间产生第一电压信号；
所述压感胶电阻R3与所述压感胶电阻R4电连接，在所述压感胶电阻R3与所述压感胶电阻R4之间产生第二电压信号；
所述压感胶电阻R5与所述压感胶电阻R6电连接，在所述压感胶电阻R5与所述压感胶电阻R6之间产生第三电压信号；
所述第一惠斯通电桥输出的信号为所述第一电压信号与所述第三电压信号之差；所述第二惠斯通电桥输出的信号为所述第二电压信号与所述第三电压信号之差；所述压力传感器输出的信号为所述第一惠斯通电桥输出的信号与所述第二惠斯通电桥输出的信号之和。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述压感胶电阻R5与所述压感胶电阻R1及所述压感胶电阻R3之间的距离小于预设阈值，使所述压感胶电阻R5的温度与所述压感胶电阻R1的温度及所述压感胶电阻R3的温度保持一致；所述压感胶电阻R6与所述压感胶电阻R2及所述压感胶电阻R4之间的距离小于所述预设阈值，使所述压感胶电阻R6的温度与所述压感胶电阻R2的温度及所述压感胶电阻R4的温度保持一致。
5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述通孔包括第一通孔和第二通孔，所述压感胶电阻R1和所述压感胶电阻R2至少部分覆盖所述第一通孔，所述压感胶电阻R3和所述压感胶电阻R4至少部分覆盖所述第二通孔。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：根据权利要求1至5中任一项所述的压力传感器，所述压力传感器作为隐藏式按键固定于设备壳体的内侧。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述设备壳体为金属壳体，所述压力传感器通过双面胶固定于所述设备壳体的内侧。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括以下中的至少一种：手机、平板电脑、车载计算机、可穿戴设备、智能机器人。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111998976B (zh) * 2020-08-07 2022-03-25 维沃移动通信有限公司 压力传感器和电子设备
CN112860114B (zh) 2021-02-24 2023-11-03 维沃移动通信有限公司 一种压感模组及电子设备
CN113282192A (zh) * 2021-05-24 2021-08-20 维沃移动通信有限公司 压感模组及电子设备
CN113411078A (zh) * 2021-06-07 2021-09-17 维沃移动通信有限公司 按键模组及电子设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3102420A (en) * 1960-08-05 1963-09-03 Bell Telephone Labor Inc High strain non-linearity compensation of semiconductive sensing members
GB2107876B (en) * 1981-10-01 1985-08-14 Itt Ind Ltd Temperature compensation of strain gauges
JPH0739975B2 (ja) * 1990-02-28 1995-05-01 工業技術院長 分布型触覚センサ
FR2741951B1 (fr) * 1995-12-04 1998-02-20 Europ Propulsion Pont de wheatstone avec compensation de gradient de temperature entre resistances principales du pont et application a un capteur de pression a jauges extensometriques
CN204856438U (zh) 2015-09-01 2015-12-09 宸鸿科技(厦门)有限公司 压力感测输入模块
US10816416B2 (en) * 2016-02-06 2020-10-27 Shenzhen New Degree Technology Co., Ltd. Pressure sensor, electronic device, and method for manufacturing pressure sensor
WO2018133054A1 (zh) * 2017-01-21 2018-07-26 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 压力感应式结构及电子产品
WO2018145304A1 (zh) * 2017-02-10 2018-08-16 深圳市汇顶科技股份有限公司 压阻式传感器、压力检测装置、电子设备
CN107797702B (zh) * 2017-10-20 2021-02-26 厦门天马微电子有限公司 压力传感器、显示面板及显示装置
CN208653681U (zh) 2018-06-15 2019-03-26 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 压力感应组件及电子设备
CN110823446B (zh) * 2019-10-18 2022-01-07 成都凯天电子股份有限公司 硅压阻式压力传感器二次温度补偿零点调试方法
CN111426413A (zh) * 2020-05-15 2020-07-17 罕王微电子（辽宁）有限公司 一种新型压力传感器及设计方法
CN111998976B (zh) * 2020-08-07 2022-03-25 维沃移动通信有限公司 压力传感器和电子设备

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