CN206818338U - 压力感应组件及具有该压力感应组件的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于压力感应技术领域，尤其涉及压力感应组件及具有该压力感应组件的电子设备。在传力板件弯曲变形时，传力板件的应变集中位产生应变集中，使应变集中位处的应变感应电阻产生较大形变，而实体区处的电阻器形变较小或没有形变，即使得集中点位处的应变感应电阻与实体区的电阻器具有不同的形变量，此时压力测量电路会产生输出信号。该压力感应组件制作与装配容易，结构紧凑，能实现压力识别和检测，灵敏度高。将压力感应组件的传力板件抵设在面板背面上，形成具有触摸位置检测和触摸压力检测能力的电子设备。具有压力感应组件的电子设备不需要高精度的安装要求，其本身结构简单，成本低，安装方便且适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型属于压力感应技术领域，尤其涉及压力感应组件及具有该压力感应组件的电子设备。
背景技术
当今业界，已经存在部分压力传感器，如电阻应变片型、电容感应型、压电陶瓷型。这些压力传感器均是通过复杂的电路设计和结构设计来形成压力传感器本身的。比如电阻应变片型，需要在众多生产好的应变片中选用符合电阻及偏差要求的应变片，同时用应变片组合成一定的电路结构，并用胶体连接在感应结构上。应变片的压力变形量较低，所以感应结构需要精确定位，并仔细粘接。而电容感应型，需要通过严格控制各个电容点距离面板的距离，通过距离的改变来获得压力信息的。这种做法需要极高的加工精度及组装精度。而压电陶瓷型是通过瞬间冲击在压电陶瓷上获得短暂的电压变化来获得压力大小的；它的制作需要统一一致的压电陶瓷件，并需要通过特殊的安装方法安装在设定的结构上。这种做法大大增高了压力传感器的使用成本，为压力感应的大规模推广带来了困难，特别的，这些压力传感器抗外界环境干扰性较低，在温度变化等条件下，压力传感器会受到影响，从而造成压力测量的不准确。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种压力感应组件，旨在解决现有压力传感器需要精确定位并仔细粘接、加工精度及组装精度要求高或通过特殊安装方法安装引起使用成本较高的技术问题。
本实用新型是这样实现的，一种压力感应组件，包括压力传感器及相抵在所述压力传感器上的传力板件，所述传力板件具有实体区与镂空区，所述镂空区包括应变集中位及由所述应变集中位朝四周延伸形成的外延空位，所述压力传感器包括压力测量电路，所述压力测量电路具有至少两个电阻器，其中至少一个所述电阻器对齐设置于所述实体区，另外的所述电阻器对齐设置于所述应变集中位，且至少一个对齐设置于所述应变集中位的所述电阻器为用于检测所述传力板件的形变的应变感应电阻，所述压力测量电路中的所述电阻器相邻分布。
进一步地，一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由一个所述应变感应电阻与一个参考电阻串联形成的分压电路；
或者，一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由两个所述应变感应电阻串联形成的分压电路；
或者，一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由一个所述应变感应电阻与一个参考电阻并联形成的分流电路；
或者，一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由两个所述应变感应电阻并联形成的分流电路；
或者，一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由一个所述应变感应电阻与三个参考电阻电连接的惠斯通电桥。
进一步地，一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由两个所述应变感应电阻与两个参考电阻电连接形成的半桥；
或者，一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由四个所述应变感应电阻电连接形成的全桥；
或者，一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由三个所述应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电路。
进一步地，相邻两个所述外延空位之间的所述实体区形成有悬臂结构，每一所述镂空区内的所述悬臂结构的数量至少为二，其中两个所述应变感应电阻对齐设置于所述应变集中位，且该两个所述应变感应电阻互为相对桥臂，另外两个所述电阻器一一对应对齐设置于两个所述悬臂结构；
或者，围合于所有所述外延空位的所述实体区形成有围合部，其中两个所述应变感应电阻对齐设置于所述应变集中位，且该两个所述应变感应电阻互为相对桥臂，另外两个所述电阻器对齐设置于所述围合部。
进一步地，所述传力板件的应变集中位朝外延伸出四条所述外延空位，该四个所述外延空位的末端形成条形空位；
或者，所述传力板件的应变集中位朝外延伸出四条所述外延空位，该四个所述外延空位的末端形成弧条空位；
或者，所述传力板件的应变集中位朝外延伸出两条所述外延空位，该两个外延空位的末端形成条形空位。
进一步地，所述压力传感器包括基材、印刷在所述基材上且与所述电阻器电连接的第一线路层、依次印刷在所述第一线路层背离于所述基材的一侧上的第一绝缘层与第二线路层，所述电阻器设置在所述基材上，所述第一绝缘层开设有第一缺口，所述第一缺口处设置有用于使所述第一线路层与所述第二线路层电连接的第一导体。
进一步地，所述压力传感器与所述传力板件之间通过第一胶体粘接。
进一步地，所述传力板件具有若干个所述镂空区，所述压力传感器具有与所述镂空区的数量相同的所述压力测量电路，所述压力测量电路与所述镂空区一一对应设置。
本实用新型的另一目的在于提供一种电子设备，包括面板、上述压力感应组件及与所述压力传感器电连接的压力感应检测电路，所述传力板件相抵在所述面板上。
进一步地，所述传力板件与所述面板之间通过第二胶体粘接。
本实用新型相对于现有技术的技术效果是：在传力板件弯曲变形时，传力板件的应变集中位产生应变集中，使应变集中位处的应变感应电阻产生较大形变，而实体区处的电阻器形变较小或没有形变，即使得集中点位处的应变感应电阻与实体区的电阻器具有不同的形变量，此时压力测量电路会产生输出信号。该压力感应组件制作与装配容易，结构紧凑，能实现压力识别和检测，灵敏度高，避免现有压力传感器组装方法要求极高、压力检测精度低及制作成本高昂的情况。
将压力感应组件的传力板件抵设在面板背面上，形成具有触摸位置检测和触摸压力检测能力的电子设备。当按压面板时，面板将会检测到触按的位置信息；同时触按压力通过面板向内部传递，电阻器将随着面板的变形而变形，压力传感器将形变转换为电信号，通过压力感应检测电路获得压力值。在电子设备面板所获得的信息的基础上，增加精确识别触按压力的能力，使电子设备增加用户体验，扩展产品功能应用。具有压力感应组件的电子设备不需要高精度的安装要求，其本身结构简单，成本低，安装方便且适用范围广。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例提供的压力感应组件的结构示意图；
图2是压力感应组件中应用的压力传感器的压力测量电路的示意图；
图3是压力感应组件中应用的传力板件的结构示意图；
图4是压力感应组件中应用的压力传感器与传力板件的装配示意图；
图5是图4的压力感应组件应用于面板的在按压前后的示意图；
图6是压力感应组件中应用的压力传感器与传力板件的装配示意图；
图7是图6的压力感应组件应用于面板的在按压前后的示意图；
图8是图1的压力感应组件中应用的压力传感器的装配示意图；
图9是本实用新型第二实施例提供的压力感应组件中应用的压力传感器的压力测量电路的示意图；
图10是本实用新型第三实施例提供的压力感应组件中应用的压力传感器的压力测量电路的示意图；
图11是压力感应组件中应用的压力传感器与传力板件的装配示意图；
图12是本实用新型第四实施例提供的压力感应组件中应用的传力板件的结构示意图；
图13是图12的压力感应组件中应用的压力传感器与传力板件的装配示意图；
图14是本实用新型第五实施例提供的压力感应组件中应用的传力板件的结构示意图；
图15是图14的压力感应组件中应用的压力传感器与传力板件的装配示意图；
图16是本实用新型第六实施例提供的压力感应组件中应用的传力板件的结构示意图；
图17是图16的压力感应组件中应用的压力传感器与传力板件的装配示意图；
图18是本实用新型第七实施例提供的压力感应组件中应用的传力板件的结构示意图；
图19是图18的压力感应组件中应用的压力传感器与传力板件的装配示意图；
图20是本实用新型第一实施例提供的电子设备的装配示意图；
图21是图20的电子设备的立体分解图；
图22是本实用新型第二实施例提供的电子设备的装配示意图；
图23是图22的电子设备的立体分解图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1至图4，本实用新型第一实施例提供的压力感应组件，包括压力传感器10及相抵在压力传感器10上的传力板件20，传力板件20具有实体区与镂空区，镂空区包括应变集中位21及由应变集中位21朝四周延伸形成的外延空位22，压力传感器10包括压力测量电路，压力测量电路具有至少两个电阻器R1、R3(R0)，其中至少一个电阻器R3(R0)对齐设置于实体区，另外的电阻器R1对齐设置于应变集中位21，且至少一个对齐设置于应变集中位21的电阻器R1为用于检测传力板件的形变的应变感应电阻，压力测量电路中的电阻器相邻分布。需要说明的是，压力传感器10包括基材及设于基材上的电阻器R1、R3(R0)。
在传力板件20弯曲变形时，应变集中位21产生应变集中，使应变集中位21处的应变感应电阻R1产生较大形变，而实体区处的电阻器R3(R0)形变较小或没有形变，即使得集中点位处的应变感应电阻R1与实体区的电阻器R3(R0)具有不同的形变量，此时压力测量电路会产生输出信号。该压力感应组件制作与装配容易，结构紧凑，能实现压力识别和检测，灵敏度高，避免现有压力传感器组装方法要求极高、压力检测精度低及制作成本高昂的情况。
传力板件20为包含镂空结构的刚性板材，在包含镂空结构的刚性板材中设有镂空区，传力板件20的其它部分为实体区，镂空区位于压力传感器10的正上方；该镂空区中具有应变集中位21，传力板件20贴设在压力传感器10的上表面，在传力板件20受到压力产生弯曲变形时，应变集中位21处会产生应变集中，从而压力传感器10可以感应到施加在对应镂空区上的压力，并对应转换为控制信息，通过线路等将控制信息传递至外部的控制电路等，进而通过控制电路控制电子设备等的相应操作，如控制开关动作、信息加密等等。
镂空区包括应变集中位21及由该应变集中位21朝四周延伸形成的外延空位22，这样，在相邻的外延空位22之间则为实体，外延空位22汇集在应变集中位21处，相邻外延空位22之间的实体则形成悬臂结构23，从而当有压力作用在镂空区上后，传力板件20的应变集中位21产生应变集中。
请同时参阅图2、图4，压力测量电路具有四个电阻器，压力测量电路为由四个应变感应电阻电连接形成的全桥。其中，应变感应电阻R1、R2互为相对桥臂，应变感应电阻R3、R4互为相对桥臂。在传力板件20弯曲变形时，传力板件20的应变集中位21产生应变集中，使应变集中位21处的应变感应电阻R1、R2产生较大形变，而实体区处的应变感应电阻R3、R4形变较小或没有形变，即使得应变感应电阻R1与R2、应变感应电阻R3与R4具有不同的形变量，此时电桥电路会产生电压差作为输出信号。
在由应变感应电阻R1与R2、应变感应电阻R3与R4组成的全桥中，输入电压Ui，在Vm+与Vm-两端得到输出电压Uo，有输入输出电压公式：
由于应变感应电阻的阻值是根据形变而变化的，故要得到两组电阻值不同的变化，必须使两组应变感应电阻有不同的形变。请同时参阅图5、图20，将此压力感应组件抵设在面板40(如手机屏)背面，当按压面板40时，应变感应电阻将随着面板40的变形而变形，而在面板40上空间位置相近的地方，其形变量也相近，所以应变感应电阻R1与R2、应变感应电阻R3与R4要产生不同的形变，必须放置在相隔较远处。
将应变感应电阻R3与R4设置于传力板件20实体区，应变感应电阻R1设置于传力板件20镂空区的应变集中位21，不限制应变感应电阻R2位置，即可在按压面板40时应变感应电阻R1变化而应变感应电阻R3与R4不变，进而得到输出电压Uo作为输出信号。
可以理解地，一压力测量电路具有四个电阻器，压力测量电路为由一个应变感应电阻与三个参考电阻R0电连接形成的惠斯通电桥；或者，一压力测量电路具有四个电阻器，压力测量电路为由两个应变感应电阻与两个参考电阻R0电连接形成的半桥。或者，一压力测量电路具有四个电阻器，压力测量电路为由三个应变感应电阻与一个参考电阻R0电连接形成的电桥电路。以上方案均能在压力施加到面板40时，应变感应电阻跟随面板40的弯曲变形而产生测量信号，实现压力感应。
进一步地，应变感应电阻R1、R2对齐设置于实体区，应变感应电阻R3、R4对齐设置于应变集中位21。应变感应电阻对温度、湿度、震动、电磁干扰等环境因素是敏感的，环境因素的变化将导致阻值的变化。在电子设备(如手机)中，屏幕下方不同的区域有不同的器件，有些地方有电池、芯片等，这些器件在使用过程中将会发热，造成不同区域温度差别很大；同时屏幕本身的发热也不均匀，也会造成不同区域温度差别很大。这样一来就使得分布在较远处的两组应变感应电阻会由于温度的差别而出现阻值变化不一的现象，这样的现象将会干扰到压力形变造成的阻值变化，成为影响压力感应的严重干扰因素。
将需要变化的应变感应电阻R1与R2放置在应变集中位21，将不变或少变的应变感应电阻R3与R4放置在附近实体区。传力板件20的应变集中位21产生应变集中，电桥电路四个应变感应电阻放在相近位置能分别产生不同的形变，得到电信号。同时，这样的做法使得电桥两组应变感应电阻可以处于很近的位置，在相近的位置处，环境因素的变化也相近，两组应变感应电阻将会同时受环境因素影响，电阻值同时变大或同时变小，而不会影响到电压差的变化。因此，这样的设计既保证了电桥中两组应变感应电阻具有不同的形变量，又保证了温度、湿度、震动、电磁干扰等环境因素的变化对其的影响非常小，从而解决了环境因素的干扰问题。
可以理解地，应变感应电阻R2还可以对齐设置于外延空位22；或者，应变感应电阻R2还可以对齐设置于实体区。
进一步地，如图4所示，相邻两个外延空位22之间的实体区形成有悬臂结构23，每一镂空区内的悬臂结构23的数量至少为二。其中两个应变感应电阻R1、R2对齐设置于应变集中位21，且该两个应变感应电阻互为相对桥臂，另外两个电阻器R3、R4一一对应对齐设置于两个悬臂结构23。该方案结构紧凑。如图5(a)所示，将此压力感应组件抵设在面板40背面。如图5(b)所示，按压面板40，传力板件20跟随面板40产生弯曲变形，传力板件20的应变集中位21产生应变集中，使应变集中位21处的应变感应电阻R1、R2产生较大形变，悬臂结构23处的电阻器R3、R4变形较小，即使得两个应变感应电阻R1、R2、两个电阻器R3、R4具有不同的形变量，此时电桥电路会产生电压差作为输出信号。
或者，如图6、图7(a)所示，其中两个应变感应电阻R1、R2对齐设置于应变集中位21，两个电阻器R3、R4分别设置两个悬臂结构23的根部。将此压力感应组件抵设在面板40背面。如图7(b)所示，按压面板40，传力板件20跟随面板40产生弯曲变形，传力板件20的应变集中位21产生应变集中，使悬臂结构23的电阻器R3、R4变形较小或没有形变，此时电桥电路会产生电压差作为输出信号。
可以理解地，围合于所有外延空位22的实体区形成有围合部24，其中两个应变感应电阻R1、R2对齐设置于应变集中位21，且该两个应变感应电阻R1、R2互为相对桥臂，另外两个电阻器R3、R4还可以对齐设置于围合部24。该配置也能使电桥电路会产生电压差作为输出信号。
具体地，请参阅图8，压力传感器10用于实现压力感应功能，其包括基材11以及设置在基材11上的感应部件，当传力板件20设置在压力传感器10上后，基材11上的感应部件与传力板件20中的镂空区对齐布置。感应部件为设置在基材11上的具有压力感应作用的涂层或线路。在实际运用中，压力传感器10可以为印刷具有压力感应性能的聚合物涂层或者烧结的压电陶瓷涂层等等。或者，压力传感器10可采用量子隧道复合物、电容性传感器或其他压力敏感电阻器技术。压力传感器10呈膜状，压力传感器10与面板40层叠布置，该结构紧凑，容易安装。应变感应电阻可以为压敏电阻、应变片、FSR电阻式压力传感器或其它应变感应电阻。
进一步地，传力板件20的应变集中位21朝外延伸出四条外延空位22，该四个外延空位22的末端形成条形空位25。当有压力作用在传力板件20的镂空区上后，传力板件20的应变集中位21产生应变集中。
进一步地，请参阅图8，压力传感器10包括电阻器电连接的第一线路层13、依次印刷在第一线路层13背离于基材11的一侧上的第一绝缘层14与第二线路层15，电阻器设置在基材11上，第一绝缘层14开设有第一缺口141，第一缺口141处设置有用于使第一线路层13与第二线路层15电连接的第一导体16。于夹设在第一线路层13与第二线路层15之间的第一绝缘层14上开设第一缺口141，并采用第一导体16实现第一线路层13与第二线路层15的电连接，实现电路的跳线处理。应变感应电阻与其它元件可以设置在基材11上，也可以设置在第二线路层15上，使得可以在一层薄膜上布置很多电阻器和复杂电路，提高压力测量精确度，实现更多功能。该压力传感器10结构紧凑，制作与使用方便。具体地，电阻器在成型于基材11上固化后印刷第一线路层13，第一线路层13用以连接各电阻器。
进一步地，压力传感器10还包括印刷在第二线路层15背离于基材11的一侧上的第二绝缘层17。让压力传感器10实现绝缘。压力传感器10还包括印刷在第二绝缘层17背离于基材11的一侧上的第三线路层18，第二绝缘层17开设有第二缺口171，第二缺口171设置有用于使第二线路层15与第三线路层18电连接的第二导体19。同理，可以继续设置多个线路层与绝缘层，并在绝缘层开设有缺口，采用导体放置于缺口并通过导体两端分别电连接相邻两个线路层，实现相邻两个线路层的电连接。压力传感器10还包括印刷在第三线路层18背离于基材11的一侧上的第三绝缘层110。让压力传感器10实现绝缘。
进一步地，应变感应电阻为印刷成型的电阻、印刷成型且具有压力感应性能的聚合物涂层或者烧结成型的压电陶瓷涂层。上述应变感应电阻均能根据形变改变阻值。应变感应电阻的数量至少为一。按需配置应变感应电阻，形成预定电路。基材11为PET膜(耐高温聚酯薄膜)、PI膜(聚酰亚胺薄膜)或者柔性电路板。上述基材11均能用于支撑电阻器。可以理解地，基材11还可以为其他薄膜。第一线路层13为银层或铜层。在设置完电阻器后，印刷第一线路层13，用以连接电阻器及组成电路，第一线路层13可采用银浆或其他可印刷的导电材料制作。第一绝缘层14为绝缘油墨层。在印刷第一线路层13后，再印刷第一绝缘层14，用以将第一线路层13与后层线路绝缘，该绝缘层可采用UV绝缘油墨也可以为其他可印刷的绝缘材料制作。
在此基础上可以再印刷第二线路层15、第二绝缘层17、第三线路层18，直至电路所需。在第一线路层13、第二线路层15、第三线路层18之间的第一绝缘层14、第二绝缘层17当中，可以对应设置第一缺口141、第二缺口171，即不印刷绝缘的部分，该部分可以将不同的线路层之间连接起来，组成一个复杂的线路系统。可以理解地，应变感应电阻与其它元件还可以设置在第三线路层18或其它线路层上。
进一步地，压力传感器10与传力板件20之间通过第一胶体31粘接。该配置容易装配，压力传感器10与传力板件20连接牢固，还能传递形变。第一胶体31可以是为双面胶、VHB亚克力发泡胶、AB胶、环氧树脂或其他类似物。这些胶材的材料选择及厚度根据力传力板件20及压力传感器10的材质决定。
进一步地，传力板件20具有若干个镂空区，压力传感器10具有与镂空区的数量相同的压力测量电路，压力测量电路与镂空区一一对应设置。该方案能在整个传力板件20上实现压力感应。优选地，镂空区呈阵列状分布，传力板件20容易加工镂空区，实现多位置压力感应。
请参阅图3、图9、图11，本实用新型第二实施例提供的压力感应组件，与第一实施例提供的压力感应组件大致相同，与第一实施例不同的是：一压力测量电路具有两个电阻器，压力测量电路为由一个应变感应电阻R1与一个参考电阻R0串联形成的分压电路。
采用恒压源，在V+与V-两端加以输入电压Ui，检测Vo处的电势，或测量Vo与地之间的输出电压Uo，有输入输出电压公式：
在应变感应电阻R1发生形变，其电学特性的变化，压力测量电路得到输出电压Uo。通过压力感应检测电路，得到相应的电学信号输出，实现压力识别和检测。可以理解地，一压力测量电路具有两个电阻器，压力测量电路为由两个应变感应电阻串联形成的分压电路。该方案也能通过压力感应检测电路，得到相应的电学信号输出，实现压力识别和检测。
请参阅图3、图10、图11，本实用新型第三实施例提供的压力感应组件，与第一实施例提供的压力感应组件大致相同，与第一实施例不同的是：压力测量电路具有两个电阻器，压力测量电路为由一个应变感应电阻R1与一个参考电阻R0并联形成的分流电路。
采用恒流源，在I+与I-两端加以输入电流I，测量R1支路上的输出电流I1，有输入输出电流公式：
在应变感应电阻R1发生形变，其电学特性的变化，压力测量电路得到输出电流I1。通过压力感应检测电路，得到相应的电学信号输出，实现压力识别和检测。可以理解地，一压力测量电路具有两个电阻器，压力测量电路还可以为由两个应变感应电阻并联形成的分流电路。该方案也能通过压力感应检测电路，得到相应的电学信号输出，实现压力识别和检测。
请参阅图2、图12、图13，本实用新型第四实施例提供的压力感应组件，与第一实施例提供的压力感应组件大致相同，与第一实施例不同的是：传力板件20的应变集中位21朝外延伸出两条外延空位22，该两个外延空位22的末端形成条形空位25。当有压力作用在传力板件20的镂空区上后，传力板件20的应变集中位21产生应变集中。
还有，围合于所有外延空位22的实体区形成有围合部24，两个电阻器R3、R4对齐设置于围合部24。该配置容易安装，也能实现压力感应。
请参阅图2、图14、图15，本实用新型第五实施例提供的压力感应组件，与第一实施例提供的压力感应组件大致相同，与第一实施例不同的是：传力板件20的应变集中位21朝外延伸出四条外延空位22，该四个外延空位22的末端形成弧条空位25。四个弧条空位25围合形成不连续的圆形状。当有压力作用在传力板件20的镂空区上后，传力板件20的应变集中位21产生应变集中。
请参阅图2、图16、图17，本实用新型第六实施例提供的压力感应组件，与第一实施例提供的压力感应组件大致相同，与第一实施例不同的是：传力板件20的应变集中位21朝外延伸出两条外延空位22，该两个外延空位22的末端形成条形空位25。当有压力作用在传力板件20的镂空区上后，传力板件20的应变集中位21产生应变集中。
请参阅图2、图18、图19，本实用新型第七实施例提供的压力感应组件，与第一实施例提供的压力感应组件大致相同，与第一实施例不同的是：传力板件20的应变集中位21朝外延伸出两条外延空位22。当有压力作用在传力板件20的镂空区上后，传力板件20的应变集中位21产生应变集中。
可以理解地，压力感应组件中应用的压力测量电路与传力板件可以任意组合。压力测量电路可采用分压电路、分流电路、惠斯通电桥、半桥、全桥或其它电桥电路中的任意一种方案或其它压力测量电路。传力板件可以采用上述实施例中的任意一种方案或其它类似方案。镂空区可以是其它各种形状，只要是应变集中位21朝外延伸出外延空位22则可，外延空位22外沿的形状以及路径可以是多种多样，并不仅限制于本实施例中的形状。
请参阅图20、图21，本实用新型第一实施例提供的电子设备，包括面板40、压力感应组件及与压力传感器10电连接的压力感应检测电路50，传力板件20相抵在面板40上。将压力感应组件的传力板件20抵设在面板40背面上，形成具有触摸位置检测和触摸压力检测能力的电子设备。当按压面板40时，面板40将会检测到触按的位置信息；同时触按压力通过面板40向内部传递，电阻器将随着面板40的变形而变形，压力传感器10将形变转换为电信号，通过压力感应检测电路50获得压力值。在电子设备面板40所获得的信息的基础上，增加精确识别触按压力的能力，使电子设备增加用户体验，扩展产品功能应用。具有压力感应组件的电子设备不需要高精度的安装要求，其本身结构简单，成本低，安装方便且适用范围广。
具体地，压力感应检测电路50对压力传感器10的电信号进行分析处理后结合面板40检测到的触按位置信息一起传递给电子设备的主控制器。从而实现在识别触按位置的同时获得触按的精确压力。
面板40可以为具有刚性结构的触摸屏、显示器或其他电子设备。通过将压力感应组件与面板40连接，能够在实现精准识别触控位置的同时精准识别触控压力的大小，为电子设备在产品应用、人机交互及消费体验上扩展了应用空间。用户通过触按触摸屏、显示器或电子设备，可以直接获得精确地压力级别及量数。通过校正之后，可以获得按压的精确压力值。
具体地，面板40可以为1.1mm厚度的玻璃板，玻璃板自身设计有触摸屏的功能；或者，面板40可以为1.6mm厚的LCD液晶显示器或OLED显示屏；或者，面板40可以为具有触摸功能和显示功能的电子组件。
压力感应检测电路50是用于检测压力感应组件所获得的电信号，并对电信号进行处理分析。压力传感器10通过连接线51与该压力感应检测电路50连接，当然，该连接线51仅仅在于描述压力传感器10和压力感应检测电路50的结合方式，作为其它实施例，压力传感器10还可以通过其它方式直接或间接地与检测电路电性连接。
压力感应检测电路50可以作为控制中心，其接受压力传感器10传递的控制信息，进而对电子设备等进行控制，其通常被描述为具有多种处理方法的硬件、软件的组合。硬件、软件被配置成将压力传感器10输入的控制信息通过反馈或与客户相关联的系统进行通讯并执行附加的相关任务或功能。
压力感应检测电路50可实现为通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、数模转换开关、可编程逻辑器件、分立的硬件组成或其他组合；同时其内部还内嵌有与压力触摸屏/压力感应系统相关的算法、软件信息。
压力感应检测电路50中的硬件、软件被配置成执行多种功能、技术、反馈以及与客户系统相关联的处理任务。
进一步地，传力板件20与面板40之间通过第二胶体32粘接。第二胶体32为具有一定厚度双面胶、VHB亚克力发泡胶、UV胶、AB胶、硅胶或其他类似物。胶体的主要作用为连接面板40与传力板件20，传递形变。
进一步地，传力板件20与面板40之间整面相粘接。第二胶体32将面板40与传力板件20整面结合，传力板件20产生相应的形变，甚至将形变量放大，再将形变传递至压力传感器10，压力传感器10会将形变转换为电信号，输出此时压力值。
请参阅图22、图23，本实用新型第二实施例提供的电子设备，与第一实施例提供的电子设备大致相同，与第一实施例不同的是：传力板件20与面板40之间四周相粘接。第二胶体32将面板40与传力板件20周边结合，传力板件20产生相应的形变，甚至将形变量放大，再将形变传递至压力传感器10，压力传感器10会将形变转换为电信号，输出此时压力值。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压力感应组件，其特征在于：包括压力传感器及相抵在所述压力传感器上的传力板件，所述传力板件具有实体区与镂空区，所述镂空区包括应变集中位及由所述应变集中位朝四周延伸形成的外延空位，所述压力传感器包括压力测量电路，所述压力测量电路具有至少两个电阻器，其中至少一个所述电阻器对齐设置于所述实体区，另外的所述电阻器对齐设置于所述应变集中位，且至少一个对齐设置于所述应变集中位的所述电阻器为用于检测所述传力板件的形变的应变感应电阻，所述压力测量电路中的所述电阻器相邻分布。
2.如权利要求1所述的压力感应组件，其特征在于：一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由一个所述应变感应电阻与一个参考电阻串联形成的分压电路；
或者，一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由两个所述应变感应电阻串联形成的分压电路；
或者，一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由一个所述应变感应电阻与一个参考电阻并联形成的分流电路；
或者，一所述压力测量电路具有两个电阻器，所述压力测量电路为由两个所述应变感应电阻并联形成的分流电路；
或者，一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由一个所述应变感应电阻与三个参考电阻电连接的惠斯通电桥。
3.如权利要求1所述的压力感应组件，其特征在于：一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由两个所述应变感应电阻与两个参考电阻电连接形成的半桥；
或者，一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由四个所述应变感应电阻电连接形成的全桥；
或者，一所述压力测量电路具有四个电阻器，所述压力测量电路为由三个所述应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电路。
4.如权利要求3所述的压力感应组件，其特征在于：相邻两个所述外延空位之间的所述实体区形成有悬臂结构，每一所述镂空区内的所述悬臂结构的数量至少为二，其中两个所述应变感应电阻对齐设置于所述应变集中位，且该两个所述应变感应电阻互为相对桥臂，另外两个所述电阻器一一对应对齐设置于两个所述悬臂结构；
或者，围合于所有所述外延空位的所述实体区形成有围合部，其中两个所述应变感应电阻对齐设置于所述应变集中位，且该两个所述应变感应电阻互为相对桥臂，另外两个所述电阻器对齐设置于所述围合部。
5.如权利要求1所述的压力感应组件，其特征在于：所述传力板件的应变集中位朝外延伸出四条所述外延空位，该四个所述外延空位的末端形成条形空位；
或者，所述传力板件的应变集中位朝外延伸出四条所述外延空位，该四个所述外延空位的末端形成弧条空位；
或者，所述传力板件的应变集中位朝外延伸出两条所述外延空位，该两个外延空位的末端形成条形空位。
6.如权利要求1至5任一项所述的压力感应组件，其特征在于：所述压力传感器包括基材、印刷在所述基材上且与所述电阻器电连接的第一线路层、依次印刷在所述第一线路层背离于所述基材的一侧上的第一绝缘层与第二线路层，所述电阻器设置在所述基材上，所述第一绝缘层开设有第一缺口，所述第一缺口处设置有用于使所述第一线路层与所述第二线路层电连接的第一导体。
7.如权利要求1至5任一项所述的压力感应组件，其特征在于：所述压力传感器与所述传力板件之间通过第一胶体粘接。
8.如权利要求1至5任一项所述的压力感应组件，其特征在于：所述传力板件具有若干个所述镂空区，所述压力传感器具有与所述镂空区的数量相同的所述压力测量电路，所述压力测量电路与所述镂空区一一对应设置。
9.一种电子设备，其特征在于：包括面板、如权利要求1至8任一项所述的压力感应组件及与所述压力传感器电连接的压力感应检测电路，所述传力板件相抵在所述面板上。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于：所述传力板件与所述面板之间通过第二胶体粘接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Forced induction subassembly and have electronic equipment of this forced induction subassembly Effective date of registration: 20180601 Granted publication date: 20171229 Pledgee: Silicon Valley Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN NEW DEGREE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2018310000027 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200703 Granted publication date: 20171229 Pledgee: Silicon Valley Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN NEW DEGREE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2018310000027 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Pressure sensing assembly and electronic device having the same Effective date of registration: 20200706 Granted publication date: 20171229 Pledgee: Silicon Valley Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN NEW DEGREE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020310000035 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231109 Granted publication date: 20171229 Pledgee: Silicon Valley Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN NEW DEGREE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020310000035 |