CN1952864A - 触摸式感应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触摸式感应装置。该装置包括：一差分信号源，产生两个频率相同、相位相反的交流信号；两个导电体，分别与该差分信号源的正负两个输入端相连；一感应器，用于接收物体接触时产生的杂讯，其位于该两个导电体之间，并与其构成两个电容；一信号源，有两个输出端，该两个输出端经由两个负载电路分别与该放大器的两个输入端相连，构成该放大器的共模输入；该放大器放大流经该放大器的信号。使用该装置，可提高感应物体杂讯的灵敏度，且电路简单，可降低成本。

Description

触摸式感应装置
【技术领域】
本发明是关于一种触摸式感应装置，特别是关于一种通过触摸感应物体杂讯的感应装置。
【背景技术】
现在已有各种类型的感应装置，且已应用于计算机系统和其它应用中，这种装置中人们最为熟悉的一种是计算机的“鼠标器”。尽管鼠标器作为位置指示设备极其普遍，惟其具有机械部件，并且要求有一个平面，使得位置球能在其上滚动，并且，为了有合理的分辨率，鼠标器通常需要滚动较长的距离，最后鼠标器需要用户抬起手以使得光标移动，从而干扰了人们从计算机上键入的主要目的。
人们经过多种尝试，试图提供一种装置，以检测用作指示设备的拇指或其它手指的位置，以代替鼠标器，这种设备的理想特性是低功耗、高分辨率、低成本。现在已有多种类型的触摸式感应装置，如电阻式、电感式及电容式。
如美国商标专利局2003年3月18日公告的专利号为6534970的专利，其揭示了一种利用电感技术的旋转式位置检测技术，所述技术包括两部分，第一部分通过空间上围绕旋转轴的旋转运动产生变化的磁场，第二部分包括两个感应器用来感应第一部分所产生的磁场，并产生相应的信号，上述信号随着第一部分与第二部分的相对角度的变化而变化，则根据变化的信号即可测出第一部分与第二部分的相对位置。
如美国商标专利局2003年4月8日公告的专利号为6545614的专利。其揭示了一种电阻感应装置，该装置包括一振荡电路单元及一电子节点单元，所述振荡电路单元为电子节点单元提供一高频率信号，如果侦测器侦测到物体如手指的触摸，电子节点单元的阻抗将随的变化，当手指触摸电子节点时则产生的电阻与电子节电的输入端的电阻相匹配，反射波变小，通过检测反射波并将其与一鉴别器单元比较若反射度变小即可确定物体触摸。
再如美国商标专利局1996年2月27日公告的专利号为5495077的专利，其揭示了一种电容位置感应器，所述感应器在与感应焊盘相连的垂直及水平方向上的导线上具有一特性电容。所述电容将随着物体的触摸的活动或者物体相对于感应矩阵的运动而发生变化，矩阵中X及Y方向的每个交点的电容的变化被转换为X及Y方向上的电压，这些电压经分析电路处理后产生代表物体中心位置的电子信号。
上述专利技术虽然在性能上有了改进，如响应速度快，分辨率高，操作简单，但是其结构及电路均比较复杂，生产成本亦较高，且其耗电较大，手指感应的准确度不高易产生误操作。
【发明内容】
基于上述内容，本发明的目的在于提供一种触摸式感应装置，该感应装置可通过触摸感应物体的杂讯，从而实现预期的功能。
本发明的目的是通过以下方案实现的，提供一种触摸式感应装置。该装置包括：一差分信号源、两个导电体、一感应器、一信号源、一放大器。该差分信号源，产生两个频率相同，相位相反的交流信号；该两个导电体，分别与该差分信号源的正负两个输入端相连；该感应器，用于接收物体接触时产生的杂讯，其位于该两个导电体之间，并分别与其中一导电体构成一电容；该放大器，用于放大流经该放大器的信号；该信号源，有两个输出端，一输出端连接一第一负载电路的一端，该负载电路的另一端连接至该放大器一输入端，该信号源另一输出端连接一第二负载电路，该第二负载电路与该感应器共同连接至该放大器的另一输入端，该放大器两个输入端的电压相等，构成该放大器的共模输入，当有物体触摸该感应器时，感应器所感应该物体的杂讯使该放大器的输入为非共模输入，则会有信号流经该放大器。
相较于现有技术，所述触摸式感应装置，可有效减少周围环境中的杂讯对该感应装置的影响，且采用共模输入的方法，可有效提高感应的灵敏度，其简单的电路亦可降低制造成本。
【附图说明】
图1为触摸式感应装置的实施方式的电路图。
【具体实施方式】
请参阅图1，为触摸式感应装置的实施方式的电路图。该触摸式感应装置包括一差分信号源11、两个导电体12、一感应器13、一信号源14、一第一负载电路18、一第二负载电路19、一放大器15、一侦测器16及一信号处理电路17，其中，在本实施方式中，该第一负载电路18可由一电容C及一第一电阻R1构成，该第二负载电路19可由一第二电阻R2构成。该差分信号源11的正负两极分别与其中之一导电体12连接；该感应器13位于该两个导电体12之间，分别与其中一导电体12构成一个电容，该信号源14有两个输入端，其中一输入端连接该第二电阻R2，该第二电阻R2与该感应器共同连接至该放大器15之一输入端，该信号源14的另一输入端连接该第一电阻R1，该第一电阻R1与该电容C共同连接至该放大器15的另一输入端，该电容C一端接地，该放大器15的输出端连接该侦测器16的输入端，该侦测器16的输出端连接该信号处理电路17。
该差分信号源11用于产生两个频率相等，相位相反的交流信号，当周围环境中的杂讯作用于上述由该差分信号源11与该两个导电体构成的电容时，由于该两个导电体12分别与该差分信号源11的正负极相连，则周围环境中的杂讯相互抵消，减少周围环境杂讯对该感应装置的电路的影响，该信号源14的两个输入端分别连接第一负载电路18及第二负载电路19，可为该两个负载电路18、19提供相同大小及方向的信号，并可通过调节第一电阻R1，第二电阻R2及电容C的大小，使得该放大器15两个输入端的电压相等，从而构成共模输入，使得该感应装置的电路处于一种平衡状态，放大器15无信号输出，当物体触摸该感应器13时，感应器13感应到物体所带的杂讯，使得该放大器15与该感应器13相连的输入端的电压发生变化，感应器13所感应物体的杂讯使该放大器15的输入为非共模输入，从而破坏了触摸前的平衡状态，则会由部分信号流经该放大器15，该信号经该放大器15放大之后，更容易被侦测器16侦测到，如此，可根据物体触摸前后侦测器16所侦测信号的变化确定物体的触摸，最后可经由该信号处理电路17对物体触摸时所产生的信号做进一步处理，以实现相应的功能，其中，物体触摸该感应器13时可直接接触该感应器13也可隔着其他物体，如塑胶板等绝缘物。

Claims (5)

1.一种触摸式感应装置，其特征在于，该装置包括：
一差分信号源，产生两个频率相同，相位相反的交流信号；
两个导电体，分别与该差分信号源的正负两个输入端相连；
一感应器，用于接收物体接触时产生的杂讯，其位于该两个导电体之间，并分别与其中一导电体构成一电容；
一放大器，用于放大流经该放大器的信号；
一信号源，有两个输出端，一输出端连接一第一负载电路的一端，该负载电路的另一端连接至该放大器一输入端，该信号源另一输出端连接一第二负载电路，该第二负载电路与该感应器共同连接至该放大器的另一输入端，该放大器两个输入端的电压相等，构成该放大器的共模输入；
当该感应器被触摸时，该感应器所感应该物体的杂讯使该放大器的输入为非共模输入，则会有信号流经该放大器。
2.如权利要求1所述的触摸式感应装置，其特征在于，该第一负载电路可由一电容及一第一电阻构成，其中该第一电阻与该信号源相连，该电容与该第一电阻共同连接至该放大器的一输入端。
3.如权利要求1所述的触摸式感应装置，其特征在于，该第二负载电路可由一第二电阻构成。
4.如权利要求1所述的触摸式感应装置，其特征在于，还包括一侦测器，连接于该放大器的输出端，用于侦测由该放大器输出的信号。
5.如权利要求3所述的触摸式感应装置，其特征在于，还包括一信号处理电路，连接于该放大器的输出端，用于处理该侦测器侦测的信号。
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