电容式压力传感器及电子笔制造技术

本发明专利技术公开一种电容式压力传感器及电子笔，该传感器包括可变电容和用于进行电路连接的柔性连接件，可变电容包括：电介质层；第一电极，在电介质层的第一表面一侧与第一表面接触；以及，软导电体，作为第二电极设置在电介质层的与第一表面相对的第二表面一侧，且被设置为在被测压力的作用下改变与第二表面之间的接触面积，接触面积与被测压力的压力值相对应；柔性连接件通过弯折形成具有第一连接部的第一柔性体和具有第二连接部的第二柔性体，第一柔性体邻近第一电极，且第一连接部与第一电极电连接；第二柔性体邻近第二电极，且第二连接部与第二电极电连接。借此，能以简单的方式实现电路连接，且通过弯折使得内部结构紧凑，利于实现小型化设计。

Capacitive pressure sensor and electronic pen

The invention discloses a capacitive pressure sensor and an electronic pen. The sensor comprises a variable capacitor and a flexible connector for circuit connection. The variable capacitance includes a dielectric layer, a first electrode, which contacts the first surface on one side of the first surface of the dielectric layer, and a soft conductor, which is arranged as a second electrode. On the second surface side opposite the first surface of the dielectric layer, and set to change the contact area between the second surface and the second surface under the action of the measured pressure, the contact area corresponds to the pressure value of the measured pressure; the flexible connector forms the first flexible body with the first connecting part and the second connecting part through bending. The second flexible body is adjacent to the first electrode, and the first connecting part is electrically connected with the first electrode; the second flexible body is adjacent to the second electrode, and the second connecting part is electrically connected with the second electrode. In this way, the circuit connection can be realized in a simple way, and the internal structure can be compacted by bending, which is conducive to the realization of miniaturization design.

【技术实现步骤摘要】
电容式压力传感器及电子笔
本专利技术涉及压力检测
，更具体地，本专利技术涉及一种电容式压力传感器及一种电子笔。
技术介绍
电容式压力传感器是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电信号输出的压力传感器。目前，主要具有两种电容式压力传感器，一种是通过极板距离的变化实现被测压力的测量，另一种是通过极板间正对面积的变化实现被测压力的测量。现有的电容式压力传感器或是体积较大，难以应用在体积较小的产品上；或是虽然体积小但与之配合的结构设计十分复杂，精密结构件较多，难于组装，甚至有许多小尺寸零件需要手动组装，产品良率也不易提高，不利于控制成本。有鉴于此，亟需提供一种便于生产和组装的小型化的压力传感器。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种电容式压力传感器的结构设计，以便于进行电容式压力传感器的生产和组装。根据本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种电容式压力传感器，其包括可变电容和用于进行电路连接的柔性连接件，所述可变电容包括：电介质层；第一电极，在所述电介质层的第一表面一侧与所述第一表面接触；以及，软导电体，作为第二电极设置在所述电介质层的与所述第一表面相对的第二表面一侧，且被设置为在被测压力的作用下改变与所述第二表面之间的接触面积，所述接触面积与所述被测压力的压力值相映射；所述柔性连接件通过弯折形成具有第一连接部的第一柔性体和具有第二连接部的第二柔性体，所述第一柔性体邻近所述第一电极，且所述第一连接部与所述第一电极电连接；所述第二柔性体邻近所述第二电极，且所述第二连接部与所述第二电极电连接。可选地，所述第二电极面向所述电介质层的表面为平面；所述第二柔性体位于所述第二电极与所述电介质层之间，所述第二柔性体具有开口部，所述开口部被设置为供所述第二电极的一部分通过以与所述第二表面接触。可选地，所述第二电极面向所述电介质层的表面具有凸起部，所述凸起部在所述被测压力的作用方向上具有单调变化的横截面积；所述第二电极通过所述凸起部与所述第二表面接触。可选地，所述可变电容在所述第一电极与所述第二电极之间具有预压力，所述预压力被设置为使得所述凸起部与所述第二表面始终保持接触状态。可选地，所述第二柔性体位于所述第二电极与所述电介质层之间，所述第二柔性体具有开口部，所述开口部被设置为供所述第二电极的一部分通过以与所述第二表面接触。可选地，所述柔性连接件通过弯折形成位于所述第一柔性体与所述第二柔性体之间的安装空间，所述可变电容位于所述安装空间中。可选地，所述柔性连接件通过弯折形成位于所述第一柔性体与所述第二柔性体之间的安装空间，所述第一电极和所述电介质层位于所述安装空间中，所述第二电极位于所述安装空间的外部。可选地，所述压力传感器还包括力作用部，所述力作用部被设置为用于承载被测压力，并将所述被测压力传导至所述第二电极。可选地，所述柔性连接件为柔性电路板，所述柔性电路板还具有输出电路，所述输出电路被设置为输出表征所述被测压力的压力值的电信号；所述柔性电路板通过所述第一连接部和所述第二连接部将所述可变电容连接至所述输出电路。可选地，所述第一电极附着在所述电介质层的第一表面上。根据本专利技术的第二方面，提供了一种电子笔，包括笔壳、笔尖和上述的压力传感器，所述笔尖设置在所述笔壳的一端，所述压力传感器设置在所述笔壳的内腔中，所述笔尖被设置为向所述压力传感器施加被测压力。本专利技术的一个有益效果在于，本专利技术实施例的压力传感器通过柔性连接件进行可变电容的电路连接，由于柔性连接件可以根据连接位置需要进行弯折，因此，本专利技术实施例的压力传感器能够通过简单的方式实现电路连接，而且通过弯折可以使得压力传感器具有紧凑的结构，有利于实现压力传感器的小型化设计。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术实施例的压力传感器的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的压力传感器的展开结构示意图；图3a是根据本专利技术另一实施例的压力传感器的结构示意图；图3b是图3a中压力传感器在被施加第一被测压力时的结构示意图；图3c是图3a中压力传感器在被施加第二被测压力时的结构示意图，其中，第二被测压力大于第一被测压力；图4是根据本专利技术实施例的电子笔的结构示意图；图5是根据本专利技术实施例的电子笔的电路结构示意图。附图标记说明：100-压力传感器；130-电介质层；110-第一电极；120-第二电极；121、122-凸出部；140-柔性连接件；141-第一柔性体；142-第二柔性体；150-力作用部；151-盲孔；1421-开口部；200-笔壳；300-笔尖；401-处理器；402-存储器；403-信号发送电路；404-按键电路。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。<传感器实施例>图1和图2是根据本专利技术实施例的压力传感器的结构示意图。根据图1和图2所示，本实施例的压力传感器100包括可变电容和柔性连接件140，其中，柔性连接件140用于进行可变电容的电路连接。可变电容包括电介质层130、第一电极110和第二电极120，其中，第二电极120为软导电体，软导电体由受到压力可产生形变的导电材料制成。该导电材料例如是导电橡胶、导电泡棉等。根据图1所示，第一电极110在电介质层130的第一表面一侧与第一表面接触，第二电极120设置在电介质层130的与第一表面相对的第二表面一侧，并且第二电极120被设置为在被测压力的作用下可以改变与第二表面之间的接触面积，其中，接触面积的大小与被测压力的压力值相映射。在本专利技术的一个实施例中，第一电极110与电介质层130可以是相互独立的部件，第一电极110与电介质层130的第一表面通过贴合而相互接触。在本专利技术的一个实施例中，第一电极110可以附着在电介质层130的第一表面，以使二者形成为一个整体部件。例如，第一电极110通过电镀、蒸镀、焊接、粘接等手段附着在电介质层130的第一表面。压力传感器的测量原理为：第二电极120因是软导电体可以在被测压力的作用下发生变形，其中，变形程度由被测压力的压力值决定，而第二电极120与电介质层130的第二表面的接触面积又由变形程度决定，因此，接触面积的大小与被测压力的压力值将具有映射关系。根据电容值的计算公式：C＝εS/d可知，接触面积S的变化会导致可变电容的电容值C也随之发生变化，因此，可以通过测量反映该可变电容的电容值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式压力传感器，其特征在于，包括可变电容和用于进行电路连接的柔性连接件，所述可变电容包括：电介质层；第一电极，在所述电介质层的第一表面一侧与所述第一表面接触；以及，软导电体，作为第二电极设置在所述电介质层的与所述第一表面相对的第二表面一侧，且被设置为在被测压力的作用下改变与所述第二表面之间的接触面积，所述接触面积与所述被测压力的压力值相映射；所述柔性连接件通过弯折形成具有第一连接部的第一柔性体和具有第二连接部的第二柔性体，所述第一柔性体邻近所述第一电极，且所述第一连接部与所述第一电极电连接；所述第二柔性体邻近所述第二电极，且所述第二连接部与所述第二电极电连接。

【技术特征摘要】
1.一种电容式压力传感器，其特征在于，包括可变电容和用于进行电路连接的柔性连接件，所述可变电容包括：电介质层；第一电极，在所述电介质层的第一表面一侧与所述第一表面接触；以及，软导电体，作为第二电极设置在所述电介质层的与所述第一表面相对的第二表面一侧，且被设置为在被测压力的作用下改变与所述第二表面之间的接触面积，所述接触面积与所述被测压力的压力值相映射；所述柔性连接件通过弯折形成具有第一连接部的第一柔性体和具有第二连接部的第二柔性体，所述第一柔性体邻近所述第一电极，且所述第一连接部与所述第一电极电连接；所述第二柔性体邻近所述第二电极，且所述第二连接部与所述第二电极电连接。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第二电极面向所述电介质层的表面为平面；所述第二柔性体位于所述第二电极与所述电介质层之间，所述第二柔性体具有开口部，所述开口部被设置为供所述第二电极的一部分通过以与所述第二表面接触。3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第二电极面向所述电介质层的表面具有凸起部，所述凸起部在所述被测压力的作用方向上具有单调变化的横截面积；所述第二电极通过所述凸起部与所述第二表面接触。4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述可变电容在所述第一电极与所述第二电极之间具有预压力，所述预压力被设置为使得所述凸起部与所述第二表面始终保持接触状态。5.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：向国威，刘洋，伍松林，
申请(专利权)人：汉王科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11