按键监测电路及按键组件制造技术

本实用新型专利技术公开一种按键监测电路结构，包括：控制电路，与所述按键相连，根据按键电路的输出电平判断按键的状态；采集电路，与所述按键和所述控制电路相连，采集所述按键电路的输出电压；其中，所述控制电路在判断所述按键的状态为闭合时，根据所述按键电路的输出电压与预设阈值的关系判断按键是否发生异常。本实用新型专利技术提供的上述按键监测电路结构可以实时监测按键的输出电压，根据所述输出电压与预设阈值的比较结果判断所述按键是否存在异常现象，进而可以提醒用户或维护人员。本实用新型专利技术还提供一种按键组件，可以同时监测多个按键的异常现象，特别适用于医疗设备等具有多个功能按键且对按键灵敏度要求较高的电气设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及按键
，尤其涉及一种可以监测按键异常现象的电路结构，以及具有该按键监测电路的按键组件。
技术介绍
在很多电气设备中，通常都需要设置若干按键，不同的按键控制设备实现不同的功能。在正常工作过程中，由于长时间被频繁按压，会导致按键的老化，按键的灵敏度下降，一方面，影响用户使用的按压手感，另一方面，也会电气设备的有效控制带来障碍。图1为现有技术中常见按键的结构示意图，参考图1所示，按键通常包括键帽(人手按压按键的部位)、导向机构(图中未示出)、弹性件1、电路板2，其中弹性件1包括弹性臂11和面向所述电路板2设置的触发层12，电路板2上设置有面向所述弹性件1，且与所述触发层12位置相对应的触发电路21。在使用按键时，人手按压键帽的按压力通过导向机构传递到弹性件1，弹性臂11在按压力的作用下发生形变，使得弹性件1上的面向所述电路板2的触发层12接触所述电路21，电路闭合。随着按压次数的增加，按键触点(触发层12和触发电路21)会出现老化现象，或者由于灰尘、油污堆积而使得按键的导通阻抗逐渐增加，同时，按键机械结构的应力损伤，也会使得按键的导通阻抗增加，使按键工作状态出现异常，影响按键的正常功能和用户的操作体验，甚至有可能会导致按键失效。另一方面，也存在某些按键，由于制造工艺的问题，使得新生产的按键的导通阻抗过大，严重影响按键的正常使用。尤其是在某些特殊行业，对按键的灵敏度的要求非常高，比如在医疗领域，医疗设备上设置有若干按键，通过按键来控制医疗设备实现不同功能。由于在医疗设备中，对设备功能控制的准确性要求非常严格，比如对病床升降功能的控制，放疗设备中对放射线出束的控制等，如果由于按键制作工艺或者长时间按压，或者由于灰尘、油污、按键的机械应力损坏等现象导致按键的导通阻抗过大，又无法及时识别这种异常状态，不仅影响设备控制的精确性，使设备无法正常运行，还有可能给患者带来伤害。
技术实现思路
为了解决现有技术中无法及时识别按键异常状态的问题，本技术提供了一种按键监测电路，包括：控制电路，与所述按键相连，根据按键电路的输出电平判断按键的状态；采集电路，与所述按键和所述控制电路相连，采集所述按键电路的输出电压；其中，所述控制电路在判断所述按键的状态为闭合时，根据所述按键电路的输出电压与预设阈值的关系判断按键是否发生异常。优选的，还包括与所述按键相连的电阻，将所述按键电路的输出电平钳位在确定的电平，所述控制电路和所述采集电路分别与所述按键相连有电阻的一端相连。优选的，所述电阻一端连接于所述按键，另一端连接于电源，将所述按键电路的输出电平钳位在高电平。优选的，所述电阻一端连接于所述按键，另一端接地，将所述按键电路的输出电平钳位在低电平。优选的，所述采集电路为模拟数字转换器，将采集到的模拟电压信号转换为数字电压信号。优选的，还包括与所述控制电路相连的报警电路，在所述控制电路判断按键发生异常时，发送报警信息至上位机。优选的，还包括与所述控制电路相连的显示器，用于显示按键异常信息。本技术同时提供一种按键组件，至少包括两个按键，还包括所述按键监测电路，用于监测每个按键是否发生异常。优选的，所述采集电路为多路ADC器件，且ADC器件的每个通道读取一个按键的输出电压。由于按键电路的电阻和按键电路的输出电压之间存在对应关系，本技术的按键监测电路，通过监测按键输出电路的输出电压与预设的电压阈值之间的关系来判断按键是否发生异常，即按键阻抗增加，用户或者维护人员可以根据异常状态来判断是否需要更换按键。在电气设备中，对不同的按键敏感度的要求不同，因此可以设定不同的阈值来限定不同的异常程度，提高了识别按键异常状态的精确性。本技术提供的按键组件，可以同时监测多个按键的异常情况，特别适用于医疗设备等具有多个功能按键且对按键灵敏度要求较高的电气设备。附图说明图1为现有技术中普通按键的结构示意图；图2为本技术实施例一按键监测电路的示意图；图3为本技术实施例二按键监测电路的示意图；图4为本技术实施例三按键组件的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在医疗设备等大型电气设备中，通常会设置若干按键，来实现对设备不同功能的控制。由于某些按键的制作工艺问题、频繁按压，或者按键触点之间在使用过程中堆积灰尘、油污，或者是按键的机械应力损伤，都会使得按键在使用的过程中，出现不同程度的老化现象，使得按键的导通阻抗增加，按键工作状态异常，影响按键的正常功能，甚至导致按键失效。图2为本技术实施例一按键监测电路的示意图，参考图2所示，本实施例提供一种可监测按键异常情况的电路结构，所述按键第一端D1接地(GND)，第二端D2通过上拉电阻R1与电源VCC相连。所述电路结构包括采集电路110和控制电路120，所述采集电路110分别与所述按键的第二端D2和所述控制电路120相连，所述控制电路120分别与所述按键的第二端D2和所述采集电路110的输出端相连。本实施例中，按键第二端D2通过上拉电阻R1与电源VCC相连，上拉电阻R1的作用在于可以将按键第二端D2钳位在高电平，避免出现高低电平不确定的状态，设置上拉电阻R1后，当按键处于断开状态时，按键第二端D2的输出电平为高电平，因此通过监测此处的电平高低，即可判断按键是否闭合；同时，上拉电阻R1也可以起到限流的作用，避免在按键闭合时，电流过大，损伤电子器件。由于上拉电阻R1的存在，按键电路的输出电压是按键阻抗与上拉电阻的分压，在理想状态下，即按键未受上述老化等现象影响时，在按键断开的情况下，按键触点(即图1中所述的触发层12和电路21)之间的阻抗为无穷大，所以分压到按键触点两端的电压非常接近VCC，即按键电路的输出电压为VCC，当按键按下时，按键触点间的阻抗近似为0，即按键的输出电压为0V。随着按键的使用，按键产生老化或按键触点间堆积灰尘、油污等其他原因时，按键两个触点间的阻抗会发生变化，按键电路的输出电压即按键第二端D2的输出电压也会随着阻抗的变化而变化。本实施例中，采集电路110与所述按键连接有上拉电阻R1的一端相连(即按键第二端D2)，采集按键被按下时按键电路的输出电压，并将所述输出电压输出给控制电路120。所述采集电路110可以为ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)，将采集到的模拟电压信号转换为数字电压信号。控制电路120与所述按键连接有上拉电阻R1的一端相连，控制电路120包括一个引脚I/O121，通过引脚I/O121采集到的按键电路的输出电平来判断所述按键是否被按下，当所述电平为低电平时，表示按键闭合，控制电路120读取采集电路110采集到的按键电路的输出电压，并将所述输出电压与预设的阈值进行比较以确定所述按键是否异常，当所述按键电路的输出电压高于预设阈值时则判断为所述按键异常事件。本实施例中，控制电路120的引脚I/O121的输入低电平记为VIL，假设VIL的最大值为Vm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种按键监测电路，其特征在于，包括：控制电路，与所述按键相连，根据按键电路的输出电平判断按键的状态；采集电路，与所述按键和所述控制电路相连，采集所述按键电路的输出电压；其中，所述控制电路在判断所述按键的状态为闭合时，根据所述按键电路的输出电压与预设阈值的关系判断按键是否发生异常。

【技术特征摘要】
1.一种按键监测电路，其特征在于，包括：控制电路，与所述按键相连，根据按键电路的输出电平判断按键的状态；采集电路，与所述按键和所述控制电路相连，采集所述按键电路的输出电压；其中，所述控制电路在判断所述按键的状态为闭合时，根据所述按键电路的输出电压与预设阈值的关系判断按键是否发生异常。2.根据权利要求1所述的监测电路，其特征在于，还包括：与所述按键相连的电阻，将所述按键电路的输出电平钳位在确定的电平，所述控制电路和所述采集电路分别与所述按键连接有电阻的一端相连。3.根据权利要求2所述的监测电路，其特征在于，所述电阻一端连接于所述按键，另一端连接于电源，将所述按键电路的输出电平钳位在高电平。4.根据权利要求2所述的监测电路，其特征在于，所述电阻一端连接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐益军，谢辉滨，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31