CN114270156A - 压力传感器及包含它的耳机 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的压力传感器，其包括：夹(clip)部，其第一面和第二面之间的距离随着所述第一面和所述第二面弯曲成彼此面对而提供压力而变化；柔性基板，其设置在所述第一面上，并且配置有通过提供电信号而产生磁场的线圈；以及电路部，其向所述线圈提供所述电信号，并在所述第一面与所述第二面之间的所述距离变化时检测所述线圈的电感变化。

Description

压力传感器及包含它的耳机
技术领域
本发明涉及一种压力传感器及包含它的耳机。
背景技术
随着无线技术的发展，其被应用于各个领域。作为一例，也用于无线耳机，所述耳机与手机无线连接之后，无线地被提供声音信息，从而形成相应声音而传递给用户。
一般来说，无线耳机为用户提供高度的自由度，因为其以无线方式向用户提供声音。然而，如果要停止通过无线耳机提供的声音或播放声音的情况下，或者在通过无线耳机通话过程中要挂断通话或连接时，必须通过与无线耳机连接的终端提供命令。在这种情况下，存在通过使用无线耳机提供给用户的自由度迅速降低的问题。
发明内容
技术问题
为解决现有技术的问题而发明的本发明的目的在于，通过提供压力传感器和包括压力传感器的无线耳机而在使用无线耳机时为用户提供更高的自由度。
本发明所要解决的技术问题不限于上述的现有技术问题，本领域所述普通技术人员从本发明的描述中可以清楚地理解其他未提及的技术问题。
技术方案
根据本发明的压力传感器，其包括：夹(clip)部，其第一面和第二面之间的距离随着第一面和第二面弯曲成彼此面对而提供压力而变化；柔性基板，其设置在第一面上，并且配置有通过提供所述电信号产生磁场的线圈；以及电路部，其向线圈提供电信号，并且在所述第一面与所述第二面之间的所述距离变化时检测所述线圈的电感变化。
作为压力传感器的一实施例，所述夹部由金属材料制成。
作为压力传感器的一实施例，所述线圈由所述柔性基板中的配线形成。
作为压力传感器的一实施例，所述线圈设置在所述柔性基板的第一面和第二面上。
作为压力传感器的一实施例，所述电路部设置于所述柔性基板上。
作为压力传感器的一实施例，所述压力传感器包括彼此连接的两个夹部和连接到柔性基板的两个线圈。
作为压力传感器的一实施例，所述压力传感器还包括：
紧密结合保持器，其两夹部彼此连接，通过间隔保持器保持彼此间隔的距离，并且用于将柔性基板紧密分别结合到每个所述夹部。
根据本发明的无线耳机包括：外壳；以及压力传感器，其设置在所述壳体内，其中，所压力传感器述包括：夹(clip)部，其第一面和第二面之间的距离随着第一面和第二面弯曲成彼此面对而提供压力而变化；柔性基板，其设置在第一面上，并且配置有通过提供所述电信号产生磁场的线圈；以及电路部，其向所述线圈提供所述电信号，并在所述第一面与所述第二面之间的所述距离变化时检测所述线圈的电感变化。
作为根据本发明的无线耳机的一实施例，所述夹部由金属材料制成。
作为根据本发明的无线耳机的一实施例，所述线圈由所述柔性基板中的配线形成。
作为根据本发明的无线耳机的一实施例，所述线圈设置在所述柔性基板的第一面和第二面上。
作为本发明的无线耳机的一实施例，所述电路部设置于所述柔性基板上。
作为根据本发明的所述无线耳机的一实施例，包括彼此连接的两个夹部，并且包括连接到所述柔性基板的两个线圈。
作为根据本发明的所述无线耳机的一实施例，还包括：紧密结合保持器，其所述两个夹部彼此连接，并且通过所述间隔保持器彼此保持间隔距离，而且将所述柔性基板紧密结合到每个所述夹部。
发明效果
根据本发明的压力传感器和具有该压力传感器的无线耳机能够以简单的构成检测用户提供的压力。此外，其效果在于，可以从检测到的压力中识别用户的输入，从而可以提高用户的自由度。
本发明的效果不限于上述那些，本领域技术人员通过以下描述将清楚地理解其他未提及的其他方案。
附图说明
图1是示出本实施例的压力传感器10的概要的立体图；
图2(a)是示出形成有线圈的柔性基板200的示意图，图2(b)是示意性地示出线圈部210和电路部(300)之间的连接关系的视图；
图3(a)是示出对本实施例的压力传感器未提供压力的状态的图，图3(b)是示出对本实施例的压力传感器提供力的状态的视图；
图4(a)是示出本实施例的无线耳机的概要的图，图4(b)是示出本实施例的无线耳机1的剖视图。
具体实施方式
根据本发明实施例的压力传感器，其特征在于，其包括：夹(clip)部，其第一面和第二面之间的距离随着所述第一面和所述第二面弯曲成彼此面对而提供压力而变化；柔性基板，其设置在所述第一面上，并且配置有通过提供电信号产生磁场的线圈；以及电路部，其向所述线圈提供所述电信号，并在所述第一面与所述第二面之间的距离变化时检测所述线圈的电感变化。
以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在此之前，本说明书和权利要求中使用的术语或词语不应被解释为仅限于通常或字典含义，发明人应在合理定义术语概念以最好方式说明其发明的原则下，将其解释为符合本发明技术宗旨的意义和概念。据此，应理解的是，由于本说明书中所描述的实施例和附图中所示的构成只是本发明的最优选实施例，并不代表本发明的全部技术宗旨，在提交本申请时可以代替它们的各种等效物和变形例。
图1是示出本实施例的压力传感器10的概要的立体图。
参照图1，根据本发明的压力传感器10包括：夹(clip)部(100a、100b)，其第一面(S1)和第二面(S2)之间的距离随着第一面和第二面弯曲成彼此面对而提供压力而变化；柔性基板200，其设置在第一面(S1)上，并且配置有通过提供电流产生磁场的线圈部210；以及电路部300，其向线圈部210提供电流，并且在第一面(S1)与第二面(S2)之间的距离变化时检测所述线圈的电感变化。
夹部(100a、100b)由金属形成，并且当从线圈部210提供磁场时，会感应出涡流(eddy current,参见图3(a)、3(b)。作为一实施例，夹部可以包括第一夹部(100a)和第二夹部(100b)，并且可以通过弯曲金属板(plate)形成。第一夹部(100a)和第二夹部(100b)的第一面(S1)和第二面(S2)之间的距离(D)可以是恒定的，并且距离可以随着施加压力而减小(D-ΔD)。
图2(a)是示出形成有线圈部的柔性基板200的示意图，图2(b)是示意性地示出线圈部210的概要的视图。参照图2(a)，线圈部210设置在柔性基板200上。根据图2(a)和图2(b)所示的实施例，线圈部210可以包括：设置在柔性基板200的一面和柔性基板200的另一面上的第一线圈部212设置的第二线圈部214。第一线圈部212和第二线圈部214可以通过穿过柔性基板200的线路而彼此连接。根据未图示的实施例，线圈可以通过柔性基板200形成为内部线路而电连接到电路部300。
电容器220与线圈部210电连接以形成振荡电路(oscillation circuit)。如图2(b)所示，谐振电路可以是线圈部210和电容器220并联连接的并联谐振电路。作为未图示另一的实施例，谐振电路可以是线圈部和电容器串联连接的串联谐振电路。
电路部300电连接线圈部210与电容器220。电路部300可设置在柔性基板200上，并向线圈部210提供电信号。作为一实施例，电路部300可以向线圈部210和电容器220提供交流电以驱动谐振电路。电路部300可以根据所提供的电信号测量谐振电路中的谐振频率，并且根据测量的频率检测线圈部210的电感的变化。
如图1所示，线圈部210和柔性基板200通过紧密结合保持器420分别与第一夹部(100a)和第二夹部(100b)的一个面(S1)紧密结合。作为紧密结合保持器410、420的一实施例，紧密结合保持器420可以由金属材料制成。虽然未图示，但为了使线圈部210和紧密结合保持器420绝缘而绝缘材料可以位于柔性基板200、线圈部210和第一夹部(100a)之间的界面及柔性基板200、线圈部210和紧密结合保持器420之间的界面上。
第一夹部(100a)和第二夹部(100b)通过间隔保持器410彼此间隔开以在它们之间保持间隔。间隔保持器410作为一实施例，可以由金属材料制成。
压力传递构件120可以配置在第一夹部(100a)和第二夹部(100b)的外侧面上。压力传递构件120通过将外部提供的压力传递到夹部(100a、100b)来减小第一面(S1)和第二面(S2)之间的隔离距离。作为一实施例，压力传递构件120可以连接到无线耳机的外壳(H，见图4)，并且将从无线耳机的外壳(H)提供的压力提供到夹部。
以下，将通过图3(a)和图3(b)描述本发明的实施例的操作。图3(a)是示出对本实施例的压力传感器未提供压力的状态的图。参照图3(a)，电路部300向线圈部210和电容器220提供电信号(参见图2(b))。随着电流被供应到线圈部210而在线圈部210中产生相应的磁场(magnetic field,B field)。
由于向夹部(100a、100b)提供磁场(B field)，因此在夹部(100a、100b)的第二面(S2)中产生涡流(eddy current)。涡流(eddy current)的大小由线圈部210与夹部的第二面(S2)之间的距离决定。
然后，图3(b)是示出对本实施例的压力传感器提供力的状态的视图。参照图3(b)，随着提供压力而夹部1(100a、100b)的第一面(S1)和第二面(S2)之间的间隔减小。据此，第二面(S2)与线圈部210之间的距离减小，相应地在第二面(S2)上形成的涡流(eddycurrent)增加，由此电路部300看到的线圈部210的电感(inductance)会变化。
作为一实施例，电路部300可以根据下面的等式1检测由于电感的变化而发生的谐振电路的谐振频率的变化。
[等式1]
Figure BDA0003177055470000061
(L：线圈部210的电感、C：电容器220的电容值)
电路部300包括电容器220(见图2)并与线圈部210结合以具有谐振电路的固有谐振频率。
[等式2]
NΦ＝Li
(N：线圈匝数、Φ：磁通量、i：电路部提供的电流的大小、L：电感、B：磁通密度、r：距离k：常数)
当电路部300提供的电流大小恒定且线圈匝(turn)数相同时，可以通过检测相应于电感的变化而变化的谐振电路的谐振频率来检测压力的变化，由此可以确定是否对传感器施加了力。
图4(a)是示出本实施例的无线耳机的概要的图，图4(b)是示出本实施例的无线耳机1的剖视图。参照图4(a)和图4(b)，当使用者向无线耳机1的端部提供力量(Force)时，该力量会通过无线耳机1的壳体H(H)及传压件120传递到夹部(100a、100b)。
随着力量的传递而第二面(S2,参考图1)与线圈部210之间的距离发生变化，由此从电路部300看到的线圈部210的电感发生变化。电路部300可以通过检测变化的电感来检测用户提供的压力。
上面已经结合本发明的具体实施例描述了本发明，但这仅仅是示例，本发明不限于此。本发明所属领域的普通技术人员在不脱离本发明范围的情况下，可以变更或变形所描述的实施例，在本发明的技术宗旨和下面将描述的权利要求的范围内，可以进行各种变更和变形。

Claims (12)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：
夹部，其第一面和第二面之间的距离随着所述第一面和所述第二面弯曲成彼此面对而提供压力而变化；
柔性基板，其设置在所述第一面上，并且配置有通过提供电信号产生磁场的线圈；以及
电路部，其向所述线圈提供所述电信号，并且在所述第一面与所述第二面之间的所述距离变化时检测所述线圈的电感变化，
其中，所述夹部包括第一夹部和第二夹部，并且所述第一夹部和所述第二夹部彼此连接，而且通过间隔保持器彼此保持间隔距离，
所述压力传感器还包括：紧密结合保持器，其用于将柔性基板分别紧密结合到第一夹部和第二夹部。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，
所述夹部由金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，
所述线圈设置在柔性基板的第一面和第二面上。
4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，
所述线圈通过穿过所述柔性基板的配线彼此连接。
5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，
所述电路部设置于柔性基板上。
6.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，
所述压力传感器还包括与线圈形成谐振电路的电容器，
所述电路部向所述线圈提供所述电信号，并且当所述第一面和所述第二面之间的所述距离变化时，根据因所述线圈的电感的变化而引起的谐振频率的变化来检测所述压力。
7.一种无线耳机，其特征在于，包括：
外壳；以及
压力传感器，其设置在所述外壳内，
其中，所述压力传感器包括：
夹部，其第一面和第二面之间的距离随着所述第一面和所述第二面弯曲成彼此面对而提供压力而变化；
柔性基板，其设置在所述第一面上，并且配置有通过提供电信号产生磁场的线圈；以及
电路部，其向所述线圈提供所述电信号，并在所述第一面与所述第二面之间的所述距离变化时检测所述线圈的电感变化，
其中，夹部包括第一夹部和第二夹部，并且所述第一夹部和所述第二夹部彼此连接，通过间隔保持器彼此保持间隔距离，而且还包括：紧密结合保持器，其用于将柔性基板分别紧密结合到第一夹部和第二夹部。
8.根据权利要求7所述的无线耳机，其特征在于，
所述夹部由金属材料制成。
9.根据权利要求7所述的无线耳机，其特征在于，
所述线圈设置在所述柔性基板的第一面和第二面上。
10.根据权利要求9所述的无线耳机，其特征在于，
所述线圈是设置于所述柔性基板的第一面与第二面上的线圈，其通过是柔性基板内的配线被连接。
11.根据权利要求7所述的无线耳机，其特征在于，
所述电路部设置于所述柔性基板上。
12.根据权利要求7所述的无线耳机，其特征在于，
还包括：与所述线圈形成谐振电路的电容器，
其中，所述电路部向线圈提供电信号，并且当所述第一面和所述第二面之间的所述距离变化时，根据因所述线圈的电感的变化而引起的谐振频率的变化来检测所述压力。
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