CN115406340B - 位移测量机构、壳体组件及电子设备 - Google Patents

位移测量机构、壳体组件及电子设备 Download PDF

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CN115406340B CN202211003749.2A CN202211003749A CN115406340B CN 115406340 B CN115406340 B CN 115406340B CN 202211003749 A CN202211003749 A CN 202211003749A CN 115406340 B CN115406340 B CN 115406340B
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Abstract

本申请涉及位移测量机构、壳体组件及电子设备。位移测量机构包括传感器模组和磁头，传感器模组包括沿预设方向设置的多个磁阻传感器，多个磁阻传感器依次串联连接；所述磁头能够相对所述传感器模组沿所述预设方向移动，使得所述磁头依次经过至少一个所述磁阻传感器；磁头将经过的磁阻传感器磁化并改变其电阻值，进而改变传感器模组的总阻值，所述磁头相对所述传感器模组的移动距离与所述传感器模组的总阻值一一映射。壳体组件包括位移测量机构，电子设备包括壳体组件。通过上述方式，一方面使得位移测量机构抗外界磁干扰能力强，另一方面其测量具有较高的线性度，不需要复杂的补偿算法，且其测量结果更精确。

Description

位移测量机构、壳体组件及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，具体是涉及一种位移测量机构、壳体组件及电子设备。
背景技术
目前的拉伸屏电子设备譬如手机在展开的过程中，柔性屏组件的展开长度总存在测量精度较差的问题，使得无法准确控制柔性屏组件在伸缩过程的中显示画面。
发明内容
本申请提供位移测量机构、壳体组件及电子设备，用于解决柔性屏组件的展开长度测量精度较差的问题。
本申请提供了一种位移测量机构，包括：
传感器模组，包括沿预设方向间隔设置的多个磁阻传感器，多个所述磁阻传感器依次串联连接；以及
磁头，所述磁头能够相对所述传感器模组沿所述预设方向移动，使得所述磁头依次经过至少一个所述磁阻传感器；
其中，所述磁头将经过的所述磁阻传感器磁化并改变其电阻值，进而改变所述传感器模组的总阻值，所述磁头相对所述传感器模组的移动距离与所述传感器模组的总阻值一一映射。
本申请实施例提供的位移测量机构，通过磁头将经过的磁阻传感器磁化并改变其电阻值，进而改变传感器模组的总阻值；传感器模组根据总阻值的变化测量磁头相对传感器模组的移动距离。通过上述方式，一方面使得位移测量机构抗外界磁干扰能力强，另一方面其测量具有较高的线性度，不需要复杂的补偿算法，且其测量结果更精确。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的电子设备的立体示意图；
图2是图1所示的电子设备的爆炸示意图；
图3是图2所示的电子设备的立体示意图；
图4是图3所示的电子设备另一视角的示意图；
图5是图1所示的电子设备的主视示意图；
图6是图5所示的电子设备一实施例中沿A-A方向的剖视示意图；
图7是图4所示的电子设备的主视示意图；
图8是图7所示的电子设备一实施例中沿B-B方向的剖视示意图；
图9是相关技术的电子设备一实施例中沿B-B方向的剖视示意图；
图10为图9中第一壳体相对第二壳体移动过程中四个霍尔传感器检测到磁铁后的数据大小；
图11为图10所示的四个霍尔传感器在不同外界磁场干扰情况下对于位移准确度的影响；
图12是图6所示的电子设备中位移测量机构的截面示意图；
图13是图12所示的的位移测量机构一具体实施例的截面示意图；
图14是图12所示的位移测量机构中传感器模组的磁阻传感器的截面示意图；
图15是磁阻传感器的电阻随外界磁场变化的轴向示意图；
图16是图12所示的移测量机构中传感器模组一个变形的俯视示意图；
图17是图12所示的位移测量机构中传感器模组的电路示意图；
图18是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图；
图19是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参照图1，图1是本申请实施例提供的电子设备的立体示意图。本申请提供一种电子设备100。具体地，该电子设备100可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图1中只示例性的示出了一种形态)。具体地，电子设备100可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhoneTM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如头戴式耳机等，电子设备100还可以为其他的需要充电的可穿戴设备(例如，诸如电子手镯、电子项链、电子设备或智能手表的头戴式设备(HMD))。
电子设备100还可以是多个电子设备中的任何一个，多个电子设备包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器，便携式医疗设备以及数码相机及其组合等设备。
在一些情况下，电子设备100可以执行多种功能(例如，播放音乐，显示视频，存储图片以及接收和发送电话呼叫)。如果需要，电子设备100可以是诸如蜂窝电话、媒体播放器、其他手持设备、腕表设备、吊坠设备、听筒设备或其他紧凑型便携式的设备。
请一并参照图2至图8，图2是图1所示的电子设备的爆炸示意图，图3是图2所示的电子设备的立体示意图，图4是图3所示的电子设备另一视角的示意图，图5是图1所示的电子设备的主视示意图，图6是图5所示的电子设备一实施例中沿A-A方向的剖视示意图，图7是图4所示的电子设备的主视示意图，图8是图7所示的电子设备一实施例中沿B-B方向的剖视示意图。电子设备100可包括壳体组件10、柔性屏组件20和引导件30。壳体组件10为中空结构，柔性屏组件20、引导件30等均可设置在壳体组件10。电子设备100还可以包括电路板(未图示)和电池(未图示)，电路板和电池均可以设置于壳体组件10。电路板可以集成电子设备100的处理器、电源管理模块、存储单元和基带芯片等。柔性屏组件20与处理器通信连接，电池能够为柔性屏组件20及电路板上的电子元件供电。当然，电子设备100还可以包括摄像头模组，摄像头模组与电路板通信连接，电池能够为摄像头模组供电。可以理解的是，本申请实施方式的电子设备100包括但不限于手机、平板电脑等终端设备或者其它便携式电子设备100。在本申请实施方式中，以手机为例进行说明。
在本申请实施方式中，壳体组件10包括第一壳体12、第二壳体14和位移测量机构16，其中第二壳体14和第一壳体12能够相对运动，位移测量机构16用于测量第二壳体14相对第一壳体12的位移。具体地，在本实施方式中，第二壳体14和第一壳体12滑动连接。换言之，第二壳体14能够相对第一壳体12滑动。例如，第一壳体12和第二壳体14中的一者可以设有滑轨，另一者可沿滑轨滑动，以使第二壳体14的远离第一壳体12的一端与第一壳体12的远离第二壳体14的一端产生相互安装于或者相背远离的运动。
需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“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。
第二壳体14能够相对第一壳体12滑动至第一位置和第二位置。结合图4，第二壳体14在第一位置时，电子设备100可以获得相对较大的显示面积，以提升电子设备100的使用体验；第二壳体14在第二位置时(可参考图1)，电子设备100具有相对较小的外形尺寸，便于携带。可以理解的是，在本申请后文的实施方式中，第一位置、第二位置及类似的表述均是指第二壳体14与第一壳体12的相对位置。为简化表述，“第二壳体14位于第一位置”或者“在第一位置时”这种类似的表述是指第二壳体14相对第一壳体12处于第一位置，“第二壳体14位于第二位置”或者“在第二位置时”这种类似的表述是指第二壳体14相对第一壳体12处于第二位置。
在本申请实施方式中，以第一位置作为参考，可以更清楚地确定第二壳体14的远离第一壳体12的一端、以及第一壳体12的远离第二壳体14的一端的位置。以图4为例，当第二壳体14处于第一位置时，电子设备100的宽度方向的最左侧即是第二壳体14的远离第一壳体12的一端，电子设备100的宽度方向的最右侧即是第一壳体12的远离第二壳体14的一端。
在本实施方式中，第二壳体14在第一位置时，电子设备100的整机宽度大于在第二位置的宽度，以使暴露的柔性屏组件20的宽度尺寸可变。换言之，电子设备100在宽度方向的尺寸可变。在这种实施方式中，电子设备100的外部接口例如数据线插孔或者充电线插孔或者耳机插孔可以设置于宽度方向的端部。在其他实施方式中，第二壳体14在第一位置时，电子设备100的整机长度大于在第二位置的长度，以使暴露的柔性屏组件20的长度尺寸可变。换言之，电子设备100在长度方向的尺寸可变。在这种实施方式中，电子设备100的外部接口例如数据线插孔或者充电线插孔或者耳机插孔可以设置于长度方向的端部。
具体地，请继续参照图5至图8，第二壳体14与第一壳体12可以共同形成收容空间13。可以理解的是，收容空间13可以随着第二壳体14与第一壳体12的相对移动而发生变化。收容空间13可用于放置引导件30、电路板、电池等电子元器件。柔性屏组件20可以包括相对设置的固定部20a和自由部20b，固定部20a设置于第二壳体14并与第二壳体14的位置相对固定，在第二位置时柔性屏组件20绕过引导件30，且柔性屏组件20的自由部20b容纳于壳体组件10内，以使部分柔性屏组件20隐藏于壳体组件10，隐藏于壳体组件10内的部分柔性屏组件20可不用于显示。换言之，第一壳体12相对第二壳体14的移动可以使得至少部分自由部20b展开于第二壳体14，或使展开于第二壳体14的自由部20b收回壳体组件10内。
可以理解的是，在本申请实施方式中，两物的位置相对固定意即两物在正常情况下不能产生相对运动，位置相对固定的两物可以存在物理上的直接连接，也可以通过中间结构实现间接连接。以固定部20a与第二壳体14为例，固定部20a与第二壳体14的位置相对固定，可以是固定部20a与第二壳体14直接接触，例如采用螺纹紧固件或者卡持等方式实现固定部20a与第二壳体14的直接固定，也可以是固定部20a通过粘胶层、中间连接板等结构实现固定部20a与第二壳体14的间接固定。
可以理解的是，固定部20a和自由部20b可以按照以下方式进行区分，第二壳体14相对第一壳体12处于第二位置时，外露于壳体组件10的那部分柔性屏组件20即为柔性屏组件20的固定部20a，收容于壳体组件10内的那部分柔性屏组件20即可视为自由部20b。
进一步，第一壳体12可以包括后盖142，在第二位置时后盖142覆盖柔性屏组件20的自由部20b。后盖142可以设置透光区域，在第二位置时收容于壳体组件10的那部分柔性屏组件20也可以用于显示，以使用户能够从透光区域查看柔性屏组件20显示的信息，进而拓展电子设备100的使用场景。例如，在这种实施方式中，电子设备100无需设置前置摄像头，采用后置式的摄像头模组即可实现自拍、视频通话等功能。透光区域可以由透明玻璃构成，亦可以是后盖142的开孔形成。第二壳体14相对第一壳体12滑动至第一位置后，收容于壳体组件10的至少部分柔性屏组件20暴露。暴露的柔性屏组件20可用于显示，以使得电子设备100具有相对较大的显示面积，以提升用户的使用体验。
在本实施方式中，引导件30设置于第二壳体14的远离第一壳体12的一端，在第二壳体14相对第一壳体12从第二位置切换至第一位置的过程中，引导件30可以引导柔性屏组件20变形并展开于第二壳体14。引导件30可以将柔性屏组件20的弯曲半径限制在适宜的范围内，以避免弯曲半径过小造成柔性屏组件20的损伤。当然，引导件30也可以避免柔性屏组件20弯曲半径过大造成电子设备100厚度过大。如图8所示，在一些实施方式中，引导件30可为带有凸齿的转轴结构，柔性屏组件20通过啮合等方式与引导件30相联动。第二壳体14和相对第一壳体12滑动时，通过引导件30带动啮合于引导件30上的部分柔性屏组件20移动并展开或收回壳体组件10内。
可以理解的是，在其他实施方式中，引导件30还可为不附带齿的圆轴。在第二壳体14由第二位置切换至第一位置的过程中，通过引导件30将贴合于引导件30上的部分柔性屏组件20撑开，以使更多的柔性屏组件20暴露于壳体组件10外侧，并处于平展状态。在这种实施方式中，引导件30可转动地设置于第二壳体14，在逐步展开柔性屏组件20的过程中，引导件30可随柔性屏组件20的移动而转动，以减小柔性屏组件20在展开过程中所受到的阻力，并减小引导件30的磨损。
在另一些实施例中，引导件30也可固定在第二壳体14上，引导件30具有光滑的表面。在将柔性屏组件20展开的过程中，引导件30通过其光滑的表面与柔性屏组件20可滑动接触。换言之，在这种实施方式中，引导件30可以和第二壳体14一体成型或者焊接成型，引导件30可以视为第二壳体14的一部分，柔性屏组件20的自由部20b绕过第二壳体14的远离第一壳体12的一端并伸入壳体组件10内。
在第二壳体14由第一位置切换至第二位置的过程中，柔性屏组件20可通过引导件30带动收回，即使得展开于第二壳体14的那部分柔性屏组件20收回壳体组件10内。进一步，在一些实施方式中，电子设备100可以包括驱动机构50，驱动机构50可设置在壳体组件10内，驱动机构50可与第一壳体12或者第二壳体14相联动，以驱动第二壳体14相对第一壳体12移动，进而带动柔性屏组件20展开或收回。
请参照图9至图11，图9是相关技术的电子设备一实施例中沿B-B方向的剖视示意图；图10为相关技术中第一壳体相对第二壳体移动过程中四个霍尔传感器检测到磁铁后的数据大小；图11为图10所示的四个霍尔传感器在不同外界磁场干扰情况下对于位移准确度的影响。现有技术中，柔性屏组件20展开长度的测量采用位移测量机构17(具体为霍尔传感器)做位移测量。具体地，位移测量机构17可包括多个霍尔传感器171和磁铁172，其中霍尔传感器171与磁铁172中的一者固定于第一壳体12(也即移动端)上、另一者固定于第二壳体14(也即固定端)上，使得第一壳体12相对第二壳体14移动的过程中，霍尔传感器171能够检测到磁铁172移动时的磁场变化。多个霍尔传感器171接力测量，从而实现对第一壳体12相对第二壳体14位移的测量，也即柔性屏组件20展开长度的测量。
以四个霍尔传感器171为例，，具体为霍尔传感器一171a、霍尔传感器二171b、霍尔传感器三171c、和霍尔传感器四171d，其中曲线L11为霍尔传感器一171a在Y轴的测量数据，曲线L12为霍尔传感器一171a在Z轴的测量数据；曲线L21为霍尔传感器二171b在Y轴的测量数据，曲线L22为霍尔传感器二171b在Z轴的测量数据；曲线L31为霍尔传感器三171c在Y轴的测量数据，曲线L32为霍尔传感器三171c在Z轴的测量数据；曲线L41为霍尔传感器四171d在Y轴的测量数据，曲线L42为霍尔传感器四171d在Z轴的测量数据。由上可知，霍尔传感器的Y轴、Z轴的数据变化与柔性屏组件20的展开长度呈非线性对应关系。
其中曲线S1为1mt干扰下霍尔传感器171在第一壳体12相对第二壳体14移动过程中的位移准确度曲线，曲线S2为500uT干扰下霍尔传感器171在第一壳体12相对第二壳体14移动过程中的位移准确度曲线，曲线S3为100uT干扰下霍尔传感器171在第一壳体12相对第二壳体14移动过程中的位移准确度曲线，曲线S4为0uT干扰下霍尔传感器171在第一壳体12相对第二壳体14移动过程中的位移准确度曲线。当外界磁场强度约1mt，会对行程带来0.2mm左右的误差。由上可知，在两个霍尔传感器171的中间区域，霍尔传感器171检测到的磁场强度较弱，因此检测到的位移误差较大。并且，外界磁场干扰越大，检测到的位移误差越大，外界磁场干扰越小，检测到的位移误差较小。然而，外界的干扰磁场是不可避免的，为提高柔性屏组件20展开长度的精度，实有必要提供一种新的位移检测机构16。
请一并参照图12，图12是图6所示的电子设备中位移测量机构的截面示意图。本申请实施例提供一种新的位移测量机构16。位移测量机构16可包括传感器模组161和磁头162，其中传感器模组161和磁头162中的一者固定于第一壳体12上、另一者固定于第二壳体14上。在第一壳体12相对第二壳体14移动时，磁头162可相对于所述传感器模组161沿预设方向(也即第一壳体12相对第二壳体14移动的方向)移动，所述传感器模组161可测量磁头162相对传感器模组161的移动距离(第一壳体12相对第二壳体14的位移)，也即准确测量柔性屏组件20展开或者缩回的长度，进而使得电子设备100能够准确控制柔性屏组件20在伸缩过程中的显示画面。
请一并参照图13至图15，图13是图12所示的的位移测量机构一具体实施例的截面示意图，图14是图12所示的位移测量机构中传感器模组的磁阻传感器的截面示意图，图15是磁阻传感器的电阻随外界磁场变化的轴向示意图。传感器模组161可包括沿预设方向等间距设置时的多个磁阻传感器1611，多个磁阻传感器1611依次串联连接。磁头162至少部分沿垂直于所述预设方向的方向与传感器模组161重叠，且磁头162能够相对传感器模组161沿预设方向移动，使得磁头162依次经过至少一个磁阻传感器1611。其中磁头162可将经过的磁阻传感器1611磁化并改变其电阻值，进而改变传感器模组161的总阻值；磁头162相对传感器模组161的移动距离与传感器模组161的总阻值一一映射，进而确定第一壳体12相对第二壳体14的位移，也即柔性屏组件的展开长度。
具体地，磁阻传感器1611为穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance Effect，TMR)记忆磁阻传感器1611。磁阻传感器1611为依靠先进的制膜工艺制作的一种薄膜元件，磁阻传感器1611可包括势垒层1611a以及位于势垒层1611a相背两侧表面的第一磁性层1611b(也即固定层)和第二磁性层1611c(也即自由层)，其中第一磁性层1611b的磁场方向被固定，第二磁性层1611c的磁场方向根据外接磁场的磁场方向变化而变化。可以理解地，第一磁性层1611b远离磁头162，以减少磁头162对第一磁性层1611b的影响；第二磁性层1611c与磁头162相邻设置，以使磁头162能够较为方便、快速的磁化第二磁性层1611c。
具体地，当第二磁性层1611c的磁场方向与第一磁性层1611b的磁场方向一致时，磁阻传感器1611的电阻最小，流经势垒层1611a的电流最大，此时磁阻传感器1611具有第一电阻值；当第二磁性层1611c的磁场方向与第一磁性层1611b的磁场方向相反(也即反向平行)时，磁阻传感器1611的电阻极端地变大，势垒层1611a几乎没有电流流过，此时磁阻传感器1611具有第二电阻值。其中，第二磁性层1611c的磁场方向与磁头162的移动方向一致或者相反，具体地，第二磁性层1611c的磁场方向可与磁头162的移动方向一致，磁阻传感器1611具有第一电阻值；第二磁性层还可与磁头162的移动方向相反，磁阻传感器1611具有第二电阻值，其中第一电阻值小于第二电阻值。
具体地，请参照图15，图15是磁阻传感器的电阻随外界磁场变化的轴向示意图。如图15所示，当第二磁性层1611c的磁场方向在外界磁场的磁化作用下与第一磁性层1611b的磁场方向一致且外界磁场的磁场强度大于预设磁场强度(也即图15中的OP值)时，磁阻传感器1611具有第一电阻值RL(也即最小电阻值)，且即使外界磁场的磁场强度持续增大，磁阻传感器1611的电阻值稳定在第一电阻值RL。当第二磁性层1611c的磁场方向在外界磁场的磁化作用下与第一磁性层1611b的磁场方向相反时，且外界磁场的磁场强度大于预设磁场强度(也即图15中的OP值)时，磁阻传感器1611具有第二电阻值Rh(也即最大电阻值)，且即使外界磁场的磁场强度持续增大，磁阻传感器1611的电阻值稳定在第二电阻值Rh。换言之，在磁头的磁场强度大于预设磁场强度时，磁头经过的磁阻传感器的电阻值能够在第一电阻值RL与第二电阻值之间切换Rh。在一个实施例中，在磁头沿预设方向移动且磁头的磁场强度大于预设磁场强度时，磁阻传感器具有第一电阻值RL；在磁头沿预设方向的反方向移动且磁头的磁场强度大于预设磁场强度时，磁阻传感器具有第一电阻值Rh。
当外界磁场强度小于预设磁场强度时，磁阻传感器1611的电阻值大致呈线性变化，可以理解地，磁头162的磁场强度通常大于预设磁场强度，因此可忽略外界磁场强度小于预设磁场强度之间的情况。换言之，在磁头的磁场强度小于预设磁场强度时，磁头经过磁阻传感器的电阻大致呈线性变化。
可以理解地，在磁头162的磁场强度小于预设磁场强度，磁阻传感器1611的电阻值可保持在记忆阻态，也即即使磁阻传感器1611在无电源的情况下，其电阻值也不发生变化，其电阻值具备物理记忆功能。而外界磁场的磁场强度通常远小于磁头162施加的磁场强度，具体地，磁头162施加的磁场强度通常是外界干扰磁场的10或者100倍，只要外界干扰磁场的强度不小于预设磁场强度或者不大于预设磁场强度，则外界干扰磁场对位移测量机构16的精度有任何影响。也即相对于现有技术，本申请实施例提供的位移测量机构16的抗磁干扰能力有10倍以上的提高。
在一个具体实施例中，传感器模组161可包括1000个磁阻传感器1611，相邻两个磁阻传感器1611中心的距离为0.05mm。由于多个磁阻传感器1611沿预设方向等间距设置，使得传感器模组161的有效监测距离为0.05mm*1000＝50mm，其位移分辨率为0.05mm。
请参照图16，可选地，传感器模组161可包括可拆卸连接的传感器模块1610，每个传感器模块1610包括沿预设方向等间距设置且依次串联连接的多个磁阻传感器1611。通过上述方式，使得传感器模块1610的长度可根据实际需求进行可拆卸组装，以满足不同长度的需求。以50mm的传感器的行程为例，传感器模组161可包括10个传感器模块1610，每个传感器模块1610可包括100个沿预设方向等间距设置的磁阻传感器1611，且相邻的两个磁阻传感器1611的中心间距为0.05mm，则每个传感器模块1610的长度为5mm。也即传感器模组可由多个模块化的传感器模块1610拼接连接，使得传感器模组161的长度有更好的拓展性。
具体地，当磁头162从传感器模组161的第一端移动至第二端，也即从左向右运动时，其经过的磁阻传感器1611的电阻值由第一电阻值RL切换至第二电阻值Rh且保持记忆；当磁头162从传感器模组161的第二端移动至第一端，也即从右向左运动时，其经过的磁阻传感器1611的电阻值由第二电阻值Rh切换至第一电阻值RL且保持记忆。也即磁头162与传感器模组161的相对位移与传感器模组161的电阻变化值呈线性关系，具体地，传感器模组161的电阻变化越大，磁头162经过的磁阻传感器1611越多，磁头162与传感器模组161的相对位移越大。譬如，当磁头162自第一端向右移动10mm时，则左侧10/0.05＝200个磁性传感器的电阻值由第一电阻值RL切换至第二电阻值Rh，而其他位置的磁阻传感器1611的电阻值仍是第一电阻值RL，则传感器模组161的整体电阻为R＝200Rh+800RL。再譬如，当磁头162自第一端10mm处向右移动10mm时，则左侧(10+10)/0.05＝400个磁性传感器的电阻值由第一电阻值RL切换至第二电阻值Rh，而其他位置的磁阻传感器1611的电阻值仍是第一电阻值RL，则传感器模组161的整体电阻为R＝400Rh+600RL。
换言之，磁头162相对传感器模组161的移动距离与传感器模组161的总阻值一一映射，具体地，磁头162经过的磁阻传感器1611的电阻值发生变化(譬如第一电阻值RL切换为第二电阻值Rh或者第二电阻值Rh切换为第一电阻值RL)，使得磁阻传感器162的总电阻发生变化。可以理解地，在磁头161相对传感器模组162沿预设方向移动时，磁头161经过的磁阻传感器1611的阻值由第二电阻值Rh切换为第一电阻值RL，使得传感器模组的总阻值逐渐变小；反之，在磁头161相对传感器模组162沿预设方向的反方向移动时，磁头161经过的磁阻传感器1611的阻值由第一电阻值RL切换为第二电阻值Rh，使得传感器模组的总阻值逐渐变大。
请参照图17，图17是图12所示的位移测量机构中传感器模组的电路示意图。传感器模组161还可包括电阻测量模块1612，电阻测量模块1612用于测量传感器模组161的总阻值。具体地，电阻测量模块1612可包括固定电阻1612a和外接电源1612b，其中固定电阻1612a与传感器模组161串联连接，外接电源1612b的正极与外接传感器电性连接、负极与固定电阻1612a电性连接，通过测量固定电阻1612a的分压大小，即可判断出传感器模组161的总阻值大小，从而判断出磁头162相对传感器模组161的相对位移。
传感器模组161还可包括运算放大器1612c和模数转化器1612d。由于传感器模组161的阻值比较大，使得固定电阻1612a分压数值比较小，运算放大器1612c用于固定电阻1612a两端的电压，使得传感器模组161电阻值得测量更加精确。模数转化器1612d用于将运算放大器1612c测得的模拟信号转换为数字信号。
请参照图18，图18是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。电子设备还包括处理器60，处理器60与传感器模组60电性连接，具体地，处理器60与传感器模组60中的模数转化器1612d电性连接，用于获取传感器模组60的总阻值。处理器60能够根据磁头162相对传感器模组161的移动距离与传感器模组161的总阻值的映射关系，判断磁头162相对传感器模组161的移动距离，也即所述第一壳体12相对所述第二壳体14的距离。
磁头162为永磁头162、电磁铁中的一种。本实施例中，磁头162的材质为永磁体，以减少与其他结构的电性连接，简化电子设备的结构。
可以理解地，当磁头162的磁场方向与磁阻传感器1611的敏感方向一致时且磁场强度小于预设磁场强度时，也即磁头162的磁场方向与第一磁性层1611b的磁场方向一致时，磁阻传感器1611电阻值切换至由第一电阻值RL。当磁头162的磁场方向与磁阻传感器1611的敏感方向反向平行时且磁场强度大于预设磁场强度时，也即磁头162的磁场方向与第一磁性层1611b的磁场方向反向平行时，磁阻传感器1611的电阻值切换至第二电阻值Rh。其中磁头162相较于磁传感器从左向右移动和从右像左移动时，有一个回程差delta。其回程差delta大小为单个磁阻传感器1611从第一预设磁阻强度值到预设磁场强度值所走过的位移大小。
以磁头162为N52汝铁硼磁铁，磁头162与磁阻传感器1611之间的距离为1.35mm为例：
表1实际测量过程中不同尺寸的磁头与回程差的关系示意图。
可以理解地，永磁体的充磁强度与尺寸或者其体积有关，其尺寸或体积越大，充磁强度越大。由表1可知，磁头162的充磁强度越大，其回程差越小。具体地，以5mm*5mm*1mm的N52汝铁硼磁铁，磁铁距离磁阻1.35mm为例，回程差delta为0.106+0.106＝0.212mm。
另外，回程差delta还与磁头162与磁阻传感器1611的距离相关。具体地，当磁头162与磁阻传感器1611的距离越近，回程差delta越小。
本实施例中，磁头162与磁阻传感器1611间隔设置，且磁头162与磁阻传感器1611之间的间距在0.3mm-2.0mm之间，譬如0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm、2.0mm，从而既能避免磁头162与传感器模组161直接接触，以防增大其摩擦，又能够使磁头162与磁阻传感器1611的距离越近，回程差delta越小。
在一个具体实施例中，磁头162与磁阻传感器1611之间的间距在1.1mm-1.5mm之间，具体为1.10mm、1.15mm、1.20mm、1.25mm、1.30mm、1.35mm、1.40mm、1.45mm、1.50mm，以进一步缩小磁头162与磁阻传感器1611的距离，减小位移测量机构16的回程差delta。
可以理解地，磁头162采用永磁体时，受限于永磁体的体积和强度的影响，使得位移测量机构16的测量存在固定的回程差delta。当磁铁强度越强，磁铁与磁阻距离越近时，回程差delta越小。
在其他实施例中，磁头162还可采用电磁铁，其中电磁铁可通过提高其磁场强度的方式减小其回程差。
具体地，位移测量机构16在实际的测量中，假设磁头162自左向右移动，其位移距离为X1；然后磁头162自右向左移动，其位移距离为X2，则此时磁头162的实际位置为X1-X2+delta。每次位移相反，补偿一个delta，以此类推。
处理器60还可用于判断磁头162相对传感器模组161的移动方向，具体地，当传感器模组161的总阻值持续线性变大或者持续线性变小时，磁头162相对传感器模组161的移动方向不发生变化；当传感器模组161的总阻值出现抛物线变化时，磁头162相对传感器模组161的移动方向发生变化。在磁头162相对传感器模组161的移动方向发生变化时，处理器60可在映射判断得到的磁头162相对传感器模组161的移动距离的基础上补偿一个回程差，以使磁头162相对传感器模组161的移动距离更加精确。
在一个具体实施例中，磁头162固定于第一壳体12上，传感器模组161固定于第二壳体14上。具体地，考虑到磁头162可采用永磁体，而传感器模组161中的磁阻传感器1611需要通电，通过上述方式可简化壳体组件的机构、提高壳体组件的可靠性。
位移测量机构16还包括电路板163，所述传感器模组161可位于电路板163，具体地，磁阻传感器1611与电阻测量模块1612位于电路板163上，以使磁阻传感器1611与电阻测量模块1612一体化。
本申请实施例提供的位移测量机构16，通过磁头162将经过的磁阻传感器1611磁化并改变其电阻值，进而改变传感器模组161的总阻值；传感器模组161根据总阻值的变化测量磁头162相对传感器模组161的移动距离。通过上述方式，一方面使得位移测量机构16抗外界磁干扰能力强，另一方面其测量具有较高的线性度，不需要复杂的补偿算法，且其测量结果更精确。
本申请实施例提供的电子设备100具备前述的位移测量机构16，该位移测量机构16中的传感器模组161和磁头162之一固定于电子设备100的第一壳体12，另一者固定于电子设备的第二壳体14。由此，通过磁头162将经过的磁阻传感器1611磁化并改变其电阻值，进而改变传感器模组161的总阻值；传感器模组161根据总阻值的变化测量磁头162相对传感器模组161的移动距离。通过上述方式，一方面使得位移测量机构16抗外界磁干扰能力强，另一方面其测量具有较高的线性度，不需要复杂的补偿算法，且其测量结果更精确。
请参照图19，图19是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。当然，本申请还可以提供一种电子设备800，所述电子设备800包括RF电路810、存储器820、输入单元830、显示单元8、传感器850、音频电路860、WiFi模块870、处理器880以及电源890等。其中，RF电路810、存储器820、输入单元830、显示单元840、传感器850、音频电路860以及WiFi模块870分别与处理器880连接；电源890用于为整个电子设备800提供电能。
具体而言，RF电路810用于接发信号；存储器820用于存储数据指令信息；输入单元830用于输入信息，具体可以包括触控面板831以及操作按键等其他输入设备832；显示单元8则可以包括显示面板841等；传感器850包括红外传感器、激光传感器等，用于检测用户接近信号、距离信号等；扬声器861以及传声器(或者麦克风)862通过音频电路860与处理器880连接，用于接发声音信号；WiFi模块870则用于接收和发射WiFi信号，处理器880用于处理电子设备的数据信息。
以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种位移测量机构，其特征在于，包括：
传感器模组，包括沿预设方向间隔设置的多个磁阻传感器，多个所述磁阻传感器依次串联连接；以及
磁头，所述磁头能够相对所述传感器模组沿所述预设方向移动，使得所述磁头依次经过至少一个所述磁阻传感器；
其中，所述磁头将经过的所述磁阻传感器磁化并改变其电阻值，进而改变所述传感器模组的总阻值，所述磁头相对所述传感器模组的移动距离与所述传感器模组的总阻值一一映射；
其中，所述磁阻传感器为具有记忆功能的TMR磁阻传感器，所述磁阻传感器包括势垒层以及位于所述势垒层相背两侧表面的第一磁性层和第二磁性层；所述第一磁性层远离所述磁头，所述第二磁性层相邻所述磁头，所述磁头用于磁化所述第二磁性层；
在所述第二磁性层的磁场方向与所述磁头的移动方向一致时，所述磁阻传感器具有第一电阻值；在所述第二磁性层的磁场方向与所述磁头的移动方向相反时，所述磁阻传感器具有第二电阻值，所述第一电阻值小于所述第二电阻值。
2.根据权利要求1所述的位移测量机构，其特征在于，所述磁头与所述磁阻传感器间隔设置，且所述磁头与所述磁阻传感器之间的间距在0.3mm-2.0mm之间。
3.根据权利要求2所述的位移测量机构，其特征在于，所述磁头与所述磁阻传感器之间的间距在1.1mm-1.5mm之间。
4.根据权利要求1所述的位移测量机构，其特征在于，多个所述磁阻传感器沿所述预设方向等间距设置；所述磁头的至少部分沿垂直于所述预设方向的方向与传感器模组重叠。
5.根据权利要求1所述的位移测量机构，其特征在于，
在所述第二磁性层的磁场方向与所述磁头的移动方向一致时，所述第二磁性层的磁场方向与所述第一磁性层的磁场方向一致，所述磁阻传感器具有所述第一电阻值；在所述第二磁性层的磁场方向与所述磁头的移动方向相反时，所述第二磁性层的磁场方向与所述第一磁性层的磁场方向相反，所述磁阻传感器具有所述第二电阻值。
6.根据权利要求1所述的位移测量机构，其特征在于，在所述磁头的磁场强度大于预设磁场强度且所述第二磁性层的磁场方向与所述第一磁性层的磁场方向一致或者相反时，所述磁头经过的所述磁阻传感器的电阻值能够在所述第一电阻值与所述第二电阻值之间进行切换。
7.根据权利要求1所述的位移测量机构，其特征在于，所述磁头为永磁头、电磁铁中的一种；所述磁头的磁极方向垂直于所述预设方向。
8.根据权利要求1-3任一项所述的位移测量机构，其特征在于，所述传感器模组包括多个可拆卸连接的传感器模块，每个所述传感器模块包括沿所述预设方向等间距设置且依次串联连接的多个磁阻传感器。
9.根据权利要求1-3任一项所述的位移测量机构，其特征在于，所述传感器模组还包括电阻测量模块，所述电阻测量模块用于测量所述传感器模组的总阻值。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
根据权利要求1-9任一项所述的位移测量机构；
第一壳体；以及
第二壳体，连接于所述第一壳体并可相对于所述第一壳体沿所述预设方向移动；
其中，所述传感器模组与所述磁头中的一者固定于所述第一壳体上、另一者固定于所述第二壳体上，所述传感器模组用于测量所述第一壳体相对所述第二壳体的位移。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，还包括柔性屏组件，所述柔性屏组件包括固定部及连接于所述固定部的自由部，所述固定部与所述第一壳体连接，所述自由部绕过所述第二壳体远离所述第一壳体的一端并伸入所述壳体组件中；所述第二壳体能够相对所述第一壳体移动，以使至少部分所述自由部展开于所述第二壳体，或使展开于所述第二壳体的所述自由部收回所述壳体组件内。
12.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括处理器，所述处理器与所述传感器模组电性连接，用于获取所述传感器模组的总阻值；所述处理器能够根据所述磁头相对所述传感器模组的移动距离与所述传感器模组的总阻值的映射关系，判断所述磁头相对所述传感器模组的移动距离。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述处理器还用于判断所述磁头相对所述传感器模组的移动方向；在所述磁头相对所述传感器模组的移动方向发生改变时，所述处理器在映射判断得到的所述磁头相对所述传感器模组的移动距离的基础上补偿回程差。
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