压力传感器和压力检测方法技术

本发明专利技术公开了一种压力传感器和压力检测方法，该压力传感器包括：含有胆甾型液晶层的液晶盒、液晶状态检测模块和压力查询模块，液晶盒具有一按压面；液晶状态检测模块用于在液晶盒的按压面被按压压力作用时检测胆甾型液晶层内的液晶排布状态；压力查询模块用于从预先存储的对应关系表中查询出与液晶排布状态对应的按压压力的大小。本发明专利技术提供的压力传感器基于含有胆甾型液晶层的液晶盒，其制造工艺为标准半导体工艺，尤其适合TFT‑LCD产线工艺，工艺过程具有标准化、工艺质量控制良好且产能高等特点，此外，该压力传感器的应用范围广，可用于检测大量程、高精细的压力变化检测。

Pressure sensor and pressure detection method

The invention discloses a pressure sensor and a pressure detection method, the pressure sensor includes: containing cholesteric liquid crystal layer of liquid crystal cell, liquid crystal state detection module and pressure query module, the liquid crystal box has a pressing surface; liquid crystal state detection module used in liquid crystal cell surface was detected according to pressure distribution state of cholesteric liquid crystal the liquid crystal layer in the role of the pressing pressure; pressure query module is used to check out the pressing pressure corresponding to the liquid crystal distribution state from the corresponding relation table stored in size. The pressure sensor of the invention of the liquid crystal cell containing cholesteric liquid crystal layer based on the manufacturing process for standard semiconductor process, especially for the TFT LCD production process, the process is standardized, process quality control and good characteristics of high capacity, in addition, the application range of the pressure sensor is wide, can be used to detect the pressure change in large range and high precision detection.

【技术实现步骤摘要】
压力传感器和压力检测方法
本专利技术涉及传感器领域，特别涉及一种压力传感器和压力检测方法。
技术介绍
现有的压力传感器检测原理多为应变片式、压阻式、电感式、电容式、谐振式或热电偶式等，主要以机械结构或微机电系统结构组成，机械制程工艺和微机电系统工艺的过程复杂，后端工序工艺设备昂贵、工艺精准度要求高，从而导致产能低、质量控制差、生产成本高。此外，成品的压力传感器集成度低、使用寿命有限。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种压力传感器和压力检测方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种压力传感器，包括：含有胆甾型液晶层的液晶盒、液晶状态检测模块和压力查询模块；所述液晶盒具有一按压面；所述液晶状态检测模块用于在所述液晶盒的按压面被按压压力作用时检测所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态；所述压力查询模块用于从预先存储的对应关系表中查询出与所述液晶排布状态对应的按压压力的大小。可选地，所述液晶状态检测模块包括：透光率检测单元；所述透光率检测单元用于检测所述胆甾型液晶层的透光率，并将检测出的透光率作为所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态的表征；所述压力查询模块包括：第一查询单元；所述第一查询单元用于从第一对应关系表中查询出与所述透光率对应的按压压力，所述第一对应关系表中存储有不同透光率及其对应的按压压力值。可选地，所述液透光率检测单元包括：第一光源、第一光强检测子单元、透光率计算子单元；所述第一光源位于所述液晶盒的一侧，用于向液晶盒发射具有预定光强的光线；所述第一光强检测子单元位于所述胆甾型液晶层背向所述第一光源的一侧，用于检测所述胆甾型液晶层背向所述第一光源的一侧的透射光光强；所述透光率计算子单元用于根据所述透射光光强和所述预定光强计算所述胆甾型液晶层的透光率，所述胆甾型液晶层的透光率等于透射光光强与所述预定光强的比值。可选地，第一光强检测子单元包括：第一光电转换膜层和第一数据处理器；所述第一光电转化膜层耦合于所述液晶盒上，用于根据从所述胆甾型液晶层背向所述第一光源的一侧透射出的光线生成对应的电信号，并输出至所述第一数据处理器；所述第一数据处理器与所述第一光电转换膜层连接，用于对所述第一光电转化膜层输出的电信号进行处理以得到对应的所述透射光光强。可选地，所述液晶状态检测单元包括：第一光强检测子单元、第二光强检测子单元和透光率计算子单元；所述第二光强检测子单元位于所述胆甾型液晶层朝向外部光源的一侧，用于检测所述胆甾型液晶层朝向外部光源的一侧的入射光光强；所述第一光强检测子单元位于所述胆甾型液晶层背向所述第二光强检测子单元的一侧，用于检测所述胆甾型液晶层背向所述第二光强检测子单元的一侧的透射光光强；所述透光率计算子单元用于根据所述透射光光强和所述入射光光强计算所述胆甾型液晶层的透光率，所述胆甾型液晶层的透光率等于透射光光强与所述入射光光强的比值。可选地，第一光强检测子单元包括：第一光电转换膜层和第一数据处理子单元；所述第一光电转化膜层耦合于所述液晶盒上，用于根据从所述胆甾型液晶层背向外部光源的一侧透射出的光线生成对应的电信号，并输出至所述第一数据处理器；所述第一数据处理器与所述第一光电转换膜层连接，用于对所述第一光电转化膜层输出的电信号进行处理以得到对应的所述透射光光强；第二光强检测子单元包括：第二光电转换膜层和第二数据处理器；所述光电转化膜层耦合于所述液晶盒上，用于根据从所述胆甾型液晶层朝向外部光源的一侧入射的光线生成对应的电信号，并输出至第二数据处理子单元；所述第二数据处理子单元与所述第二光电转换膜层连接，用于对所述第二光电转化膜层输出的电信号进行处理以得到对应的所述入射光光强。可选地，所述液晶状态检测模块包括：光谱检测单元；所述光谱检测单元用于检测所述胆甾型液晶层能够进行反射的光线的光谱，并将检测出的所述光谱作为所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态的表征；所述压力查询模块包括：第二查询单元；所述第二查询单元用于从第二对应关系表中查询出与所述光谱对应的按压压力，所述第二对应关系表中存储有不同光谱及其对应的按压压力值。可选地，所述光谱检测单元包括：光谱检测仪；所述光谱检测仪位于所述液晶盒的一侧，用于检测自然光在所述胆甾型液晶层发生反射后形成的反射光的光谱。可选地，所述液晶盒包括：相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间为所述胆甾型液晶层，所述胆甾型液晶层与所述第一基板、所述第二基板之间均形成有水平取向的取向层；所述第一基板和所述第二基板中的一者上设置参考电极，另一者上设置有驱动电极，所述参考电极上加载有恒定的参考电压；所述液晶状态检测模块包括：第一驱动电压输出单元、第一液晶状态判断单元和第一输出控制单元；所述第一驱动电压输出单元与所述驱动电极连接，用于向所述驱动电极输出第一驱动电压，且所述第一驱动电压的大小从所述参考电压开始逐渐增大；所述第一液晶状态判断单元用于判断所述胆甾型液晶层内的液晶是否处于垂直织构态；所述第一输出控制单元用于在所述第一液晶判断单元判断出所述胆甾型液晶层内的液晶处于垂直织构态时，记录所述第一驱动电压输出单元当前输出的第一驱动电压，并控制所述第一驱动电压输出单元输出所述参考电压；所述压力查询模块包括：第三查询单元；所述第三查询单元用于从第三对应关系表中查询出与所述第一输出控制单元记录的所述第一驱动电压对应的按压压力，所述第三对应关系表中存储有不同第一驱动电压及其对应的按压压力值。可选地，所述液晶盒包括：相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间为所述胆甾型液晶层，所述胆甾型液晶层与所述第一基板、所述第二基板之间均形成有水平取向的取向层；所述第一基板和所述第二基板中的一者上设置参考电极，另一者上设置有驱动电极，所述参考电极上加载有恒定的参考电压；所述液晶状态检测模块包括：第二驱动电压输出单元、第二液晶状态判断单元和第二输出控制单元；所述第二驱动电压输出单元与所述驱动电极连接，用于向所述驱动电极输出第二驱动电压，且所述第二驱动电压的大小从所述参考电压开始逐渐增大；所述第二液晶状态判断单元用于判断所述胆甾型液晶层内的液晶是否处于平面织构态；所述第二输出控制单元用于在所述第二液晶判断单元判断出所述胆甾型液晶层内的液晶处于平面织构态时，记录所述第二驱动电压输出单元当前输出的第二驱动电压，并控制所述第二驱动电压输出输出所述参考电压；所述压力查询模块包括：第四查询单元；所述第四查询单元用于从第四对应关系表中查询出与所述第二输出控制单元记录的所述第二驱动电压对应的按压压力，所述第四对应关系表中存储有不同第二驱动电压及其对应的按压压力值。为实现上述目的，本专利技术提供了一种压力检测方法，所述压力检测方法基于压力传感器，所述压力传感器包括：含有胆甾型液晶层的液晶盒、液晶状态检测模块和压力查询模块，所述液晶盒具有一按压面；所述压力检测方法包括：所述液晶状态检测模块检测所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态；所述压力查询模块从预先存储的对应关系表中查询出与所述液晶排布状态对应的按压压力的大小。可选地，所述液晶状态检测模块包括：透光率检测单元，所述压力查询模块包括：第一查询单元；检测所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态的步骤具体包括：所述透光率检测单元检测所述胆甾型液晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器，其特征在于，包括：含有胆甾型液晶层的液晶盒、液晶状态检测模块和压力查询模块；所述液晶盒具有一按压面；所述液晶状态检测模块用于在所述液晶盒的按压面被按压压力作用时检测所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态；所述压力查询模块用于从预先存储的对应关系表中查询出与所述液晶排布状态对应的按压压力的大小。

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括：含有胆甾型液晶层的液晶盒、液晶状态检测模块和压力查询模块；所述液晶盒具有一按压面；所述液晶状态检测模块用于在所述液晶盒的按压面被按压压力作用时检测所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态；所述压力查询模块用于从预先存储的对应关系表中查询出与所述液晶排布状态对应的按压压力的大小。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述液晶状态检测模块包括：透光率检测单元；所述透光率检测单元用于检测所述胆甾型液晶层的透光率，并将检测出的透光率作为所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态的表征；所述压力查询模块包括：第一查询单元；所述第一查询单元用于从第一对应关系表中查询出与所述透光率对应的按压压力，所述第一对应关系表中存储有不同透光率及其对应的按压压力值。3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述液透光率检测单元包括：第一光源、第一光强检测子单元、透光率计算子单元；所述第一光源位于所述液晶盒的一侧，用于向液晶盒发射具有预定光强的光线；所述第一光强检测子单元位于所述胆甾型液晶层背向所述第一光源的一侧，用于检测所述胆甾型液晶层背向所述第一光源的一侧的透射光光强；所述透光率计算子单元用于根据所述透射光光强和所述预定光强计算所述胆甾型液晶层的透光率，所述胆甾型液晶层的透光率等于透射光光强与所述预定光强的比值。4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，第一光强检测子单元包括：第一光电转换膜层和第一数据处理器；所述第一光电转化膜层耦合于所述液晶盒上，用于根据从所述胆甾型液晶层背向所述第一光源的一侧透射出的光线生成对应的电信号，并输出至所述第一数据处理器；所述第一数据处理器与所述第一光电转换膜层连接，用于对所述第一光电转化膜层输出的电信号进行处理以得到对应的所述透射光光强。5.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述液晶状态检测单元包括：第一光强检测子单元、第二光强检测子单元和透光率计算子单元；所述第二光强检测子单元位于所述胆甾型液晶层朝向外部光源的一侧，用于检测所述胆甾型液晶层朝向外部光源的一侧的入射光光强；所述第一光强检测子单元位于所述胆甾型液晶层背向所述第二光强检测子单元的一侧，用于检测所述胆甾型液晶层背向所述第二光强检测子单元的一侧的透射光光强；所述透光率计算子单元用于根据所述透射光光强和所述入射光光强计算所述胆甾型液晶层的透光率，所述胆甾型液晶层的透光率等于透射光光强与所述入射光光强的比值。6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，第一光强检测子单元包括：第一光电转换膜层和第一数据处理子单元；所述第一光电转化膜层耦合于所述液晶盒上，用于根据从所述胆甾型液晶层背向外部光源的一侧透射出的光线生成对应的电信号，并输出至所述第一数据处理器；所述第一数据处理器与所述第一光电转换膜层连接，用于对所述第一光电转化膜层输出的电信号进行处理以得到对应的所述透射光光强；第二光强检测子单元包括：第二光电转换膜层和第二数据处理器；所述光电转化膜层耦合于所述液晶盒上，用于根据从所述胆甾型液晶层朝向外部光源的一侧入射的光线生成对应的电信号，并输出至第二数据处理子单元；所述第二数据处理子单元与所述第二光电转换膜层连接，用于对所述第二光电转化膜层输出的电信号进行处理以得到对应的所述入射光光强。7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述液晶状态检测模块包括：光谱检测单元；所述光谱检测单元用于检测所述胆甾型液晶层能够进行反射的光线的光谱，并将检测出的所述光谱作为所述胆甾型液晶层内的液晶排布状态的表征；所述压力查询模块包括：第二查询单元；所述第二查询单元用于从第二对应关系表中查询出与所述光谱对应的按压压力，所述第二对应关系表中存储有不同光谱及其对应的按压压力值。8.根据权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，所述光谱检测单元包括：光谱检测仪；所述光谱检测仪位于所述液晶盒的一侧，用于检测自然光在所述胆甾型液晶层发生反射后形成的反射光的光谱。9.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述液晶盒包括：相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间为所述胆甾型液晶层，所述胆甾型液晶层与所述第一基板、所述第二基板之间均形成有水平取向的取向层；所述第一基板和所述第二基板中的一者上设置参考电极，另一者上设置有驱动电极，所述参考电极上加载有恒定的参考电压；所述液晶状态检测模块包括：第一驱动电压输出单元、第一液晶状态判断单元和第一输出控制单元；所述第一驱动电压输出单元与所述驱动电极连接，用于向所述驱动电极输出第一驱动电压，且所述第一驱动电压的大小从所述参考电压开始逐渐增大；所述第一液晶状态判断单元用于判断所述胆甾型液晶层内的液晶是否处于垂直织构态；所述第一输出控制单元用于在所述第一液晶判断单元判断出所述胆甾型液晶层内的液晶处于垂直织构态时，记录所述第一驱动电压输出单元当前输出的第一驱动电压，并控制所述第一驱动电压输出单元输出所述参考电压；所述压力查询模块包括：第三查询单元；所述第三查询单元用于从第三对应关系表中查询出与所述第一输出控制单元记录的所述第一驱动电压对应的按压压力，所述第三对应关系表中存储有不同第一驱动电压及其对应的按压压力值。10.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述液晶盒包括：相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间为所述胆甾型液晶层，所述胆甾型液晶层与所述第一基板、所述第二基板之间均形成有水平取向的取向层；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑛，丁天伦，曹雪，车春城，薛海林，邵喜斌，蔡佩芝，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11