压感检测装置及其压力检测方法、电子设备制造方法及图纸

技术编号:27090973 阅读:20 留言:0更新日期:2021-01-25 18:22
本申请公开一种压感检测装置及其压力检测方法,一种电子设备,所述压感检测装置包括:模数转换模块,用于接收至少一个模拟压感信号,对所述模拟压感信号依次进行模拟滤波和模数转换,形成相应的数字压感信号;数字滤波模块,耦合至所述模数转换模块,用于对所述数字压感信号进行数字滤波处理,输出数字检测信号。上述压感检测装置能够高数字检测信号的信噪比。噪比。噪比。

【技术实现步骤摘要】
压感检测装置及其压力检测方法、电子设备


[0001]本申请涉及压力传感
,具体涉及一种压感检测装置及其压力检测方法以及一种电子设备。

技术介绍

[0002]压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境和消费类电子自动控制领域,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化等众多工业行业和手机、TWS耳机、穿戴设备、家电等多种消费类电子行业。
[0003]压感按键是压力传感器的一项重要的应用,压感按键的原理是在按键面板背部安装压力传感器,压力传感器可以依据按键面板的受力形变情况而产生相应的模拟信号变化,该模拟信号经过可编程增益放大器(PGA)放大,可通过编程配置实现不同的增益放大倍数,放大压感电信号;模数转换器(ADC)将PGA输出的正负电压信号转变为波形不变的正电压数字信号,并滤除其高频分量,减小噪声干扰;ADC输出的数字信号直接进入微控制器(MCU)进行按键和手势识别算法处理,最终由微控制器算法处理输出相应按键信息或滑动手势信息;当用户操作按键时按键面板的形变变化大则模拟信号变化大,当用户没有操作按键时按键面板形变小则模拟信号变化小,以此可识别是否有按键被按下或有滑动手势。
[0004]压力传感器因形变产生的压力变化信号非常微弱,对应的电信号变化在几十到几百微伏(μV)级别,同时压力传感器自身一般又有几十微伏(μV)的慢速漂移,而一般模拟前端与压力传感器噪声之和在几到十几微伏(μV)级别,这样导致在压感检测中很难分辨出真实压感信号,从而极其容易产生压感误判。
[0005]而目前压感检测大量应用于手机、TWS耳机、穿戴设备等按键及手势检测中,对压感信号的信噪比要求特别高,如果不能从噪声中识别出压感信号,则极其容易产生压感误判。传统压力传感器噪声处理一般通过平均或者其他方法降低噪声,但降低噪声的同时并不会提高信噪比。在信噪比低的情况下,并没有很好的方法在降低噪声的同时提高信噪比,减少压感误判。
[0006]因此,如何提高压感检测装置的输出信号的信噪比是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]鉴于此,本申请提供一种压感检测装置及其压力检测方法以及一种电子设备,以解决现有的压感检测装置的压感信号的低信噪比的问题。
[0008]本申请提供的一种压感检测装置,包括:模数转换模块,用于接收至少一个模拟压感信号,对所述模拟压感信号依次进行模拟滤波和模数转换,形成相应的数字压感信号;数字滤波模块,耦合至所述模数转换模块,用于对所述数字压感信号进行数字滤波处理,输出数字检测信号。
[0009]可选的,所述模数转换模块包括:选择单元,用于选通其中一个模拟压感信号;可编程增益放大器,对所述模拟压感信号进行增益放大;模拟滤波器,用于滤除经过增益放大
后的模拟压感信号中的高频分量,所述模拟滤波器的截止频率根据所述模拟压感信号的频率特征进行配置;模数转换器,用于将经过模拟滤波器滤波后的模拟压感信号进行模数转换,形成数字压感信号。
[0010]可选的,所述模数转换模块还包括:参考电压单元,用于向所述模数转换器提供参考电压。
[0011]可选的,还包括:压力传感模块,包括至少一个压力传感器,用于感测压力,并形成相应的模拟压感信号。
[0012]可选的,还包括:供电单元,用于向各个压力传感器提供工作电压。
[0013]可选的,还包括:至少一个供电单元,与所述至少一个压力传感器通过开关一一对应连接,用于向各个传感器提供工作电压。
[0014]可选的,所述数字滤波模块包括:滤波单元和比较单元;所述滤波单元连接至所述选择单元的输出端,用于对所述选择单元输出的数字压感信号进行数字滤波处理,输出数字检测信号;所述比较单元连接至所述滤波单元,用于将所述滤波单元输出的数字检测信号与阈值进行比较,当所述数字检测信号大于等于所述阈值时,输出所述数字检测信号。
[0015]可选的,所述数字滤波处理包括:对多次获取的同一压力传感器的数字压感信号去除最大和最小值后,再求平均值,作为数字滤波后的数字检测信号。
[0016]可选的,所述模数转换模块还包括模数补偿单元,耦合于所述模数转换器和所述可编程增益放大器之间,用于根据所述模数转换器输出的数字压感信号向所述可编程增益放大器提供补偿信号。
[0017]可选的,还包括:微处理器,耦合至所述数字滤波模块,对所述数字滤波模块输出的数字检测信号进行识别算法处理后,输出对应的压力操作信息。
[0018]本申请的实施例还提供一种电子设备,包括:根据上述任一项所述的压感检测装置。
[0019]本申请的技术方案还提供一种压力检测方法,包括:获取至少一个压力传感器产生的模拟压感信号;对所述模拟压感信号依次进行模拟滤波以及模数转换,产生相应的数字压感信号;对所述数字压感信号进行数字滤波处理,输出数字检测信号。
[0020]可选的,向执行所述模数转换过程的模数转换器提供参考电压;向所述压力传感器提供工作电压;所述采样电压和所述工作电压之间相互独立。
[0021]可选的,通过增大所述工作电压和降低所述参考电压中的至少一种方式,提高所述数字检测信号的信噪比。
[0022]可选的,所述数字滤波处理的方法包括:对多次获取的同一压力传感器的数字压感信号去除最大和最小值后,再求平均值,获得数字滤波后的数字检测信号。
[0023]可选的,还包括:将所述数字滤波后的数字检测信号与阈值做比较,大于等于所述阈值时,将所述数字滤波后的数字检测信号输出。
[0024]可选的,还包括:对数字滤波后的数字检测信号进行识别算法处理,并输出对应的压力操作信息。
[0025]本专利技术的压感检测装置包括数字滤波模块,对模数转换后获得的数字压感信号进一步进行数字滤波处理,可以进一步提高数字压感信号的信噪比,提高压力检测的准确性。
[0026]进一步的,上述压感检测装置包括供电单元,能够向压力传感器提供可以单独配
置的工作电压,根据压力传感器的特征,配置合适的工作电压,能够提高获取的模拟压感信号的信噪比,进而提高最终输出的数字检测信号的信噪比。
[0027]进一步的,所述模数转换模块包括参考单元,提供模数转换的参考电压,可以通过配置合适的参考电压提高模数转换后的数字压感信号的信噪比,从而提高最终输出的数字检测信号的信噪比。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本专利技术一实施例的压感检测装置的结构示意图;
[0030]图2是本专利技术一实施例的压感检测装置的结构示意图;
[0031]图3是本专利技术一实施例的数字滤波模块的结构示意图;
[0032]图4是本专利技术一实施例的压感检本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压感检测装置,其特征在于,包括:模数转换模块,用于接收至少一个模拟压感信号,对所述模拟压感信号依次进行模拟滤波和模数转换,形成相应的数字压感信号;数字滤波模块,耦合至所述模数转换模块,用于对所述数字压感信号进行数字滤波处理,输出数字检测信号。2.根据权利要求1所述的压感检测装置,其特征在于,所述模数转换模块包括:选择单元,用于选通其中一个模拟压感信号;可编程增益放大器,对所述模拟压感信号进行增益放大;模拟滤波器,用于滤除经过增益放大后的模拟压感信号中的高频分量,所述模拟滤波器的截止频率根据所述模拟压感信号的频率特征进行配置;模数转换器,用于将经过模拟滤波器滤波后的模拟压感信号进行模数转换,形成数字压感信号。3.根据权利要求2所述的压感检测装置,其特征在于,所述模数转换模块还包括:参考电压单元,用于向所述模数转换器提供参考电压。4.根据权利要求1所述的压力检测装置,其特征在于,还包括:压力传感模块,包括至少一个压力传感器,用于感测压力,并形成相应的模拟压感信号。5.根据权利要求4所述的压力检测装置,其特征在于,还包括:供电单元,用于向各个压力传感器提供工作电压。6.根据权利要求5所述的压力检测装置,其特征在于,还包括:至少一个供电单元,与所述至少一个压力传感器通过开关一一对应连接,用于向各个传感器提供工作电压。7.根据权利要求1所述的压力检测装置,其特征在于,所述数字滤波模块包括:滤波单元和比较单元;所述滤波单元连接至所述选择单元的输出端,用于对所述选择单元输出的数字压感信号进行数字滤波处理,输出数字检测信号;所述比较单元连接至所述滤波单元,用于将所述滤波单元输出的数字检测信号与阈值进行比较,当所述数字检测信号大于等于所述阈值时,输出所述数字检测信号。8.根据权利要求7所述的压感检测装置,其特征在于,所述数字滤波处理包括:对多次获取的同一压力传...

【专利技术属性】
技术研发人员:张聪
申请(专利权)人:上海艾为电子技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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