一种多单元模拟压力传感器及电子投射靶，其中多单元模拟压力传感器包括第一、第二电极和若干压力传感器单元；每个压力传感器单元包括一个串列嵌入式电阻器、一个行接地嵌入式电阻器和一个电气导通接点；所有串列嵌入式电阻器以第一电极为起始端依次相串联，每个串列嵌入式电阻器于远离起始端的一端各连接有依次设置的分支线路，所有分支线路呈并联结构连接到第二电极，且同一压力传感器单元的行接地嵌入式电阻器和电气导通接点串联于对应次序的同一分支线路中，电气导通接点用于控制对应分支线路的通或断。本发明专利技术具有多压力传感器单元，且只有第一电极和第二电极两个电极连接计分设备，具有低功耗、高准确性、低成本等优点。低成本等优点。低成本等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种多单元模拟压力传感器及电子投射靶
[0001]本专利技术涉及压力传感器设计领域，具体涉及一种多单元模拟压力传感器及电子投射靶。
技术介绍
[0002]射击类和投射类体育运动历久不衰，如飞镖、汽步枪射击、弓箭等，皆是当今十分流行的游戏和体育项目。在游戏或比赛过程中，参与者或运动员皆处于离目标靶较远的距离，因而难以实时地准确判断投射物击中目标靶的某一特定区间。一种能于瞬间感应投射物击中目标靶的某一特定区间，从而实时计算出结果积分的设备，对这等游戏和体育项目是必须的。
[0003]一般拥有自动计算积分功能的电子射击靶和电子投射靶，其基本的设计原理一般遵循由机械能转换成逻辑电平(亦即电平开关量)形式，投射物击中靶区产生的动能推动机械开关，开关接触电路形成闭路电平。为了降低产品成本，这类开关和电路一般会使用导电的银/碳聚合物涂料印刷在三层软性基材上。此类设计产生的有效逻辑电平取决于其特定区域电路的低电阻值。然而低电阻值的銀/碳聚合物涂料成本仍是较高。此外，氧化作用和涂料的老化使电路的有效电阻值随着设备的日常使用逐渐上升。当电路的有效电阻值达到一定水平使其产生的闭路电平超过或低于系统可接受的有效逻辑电平时，设备的生命周期便告终结。
[0004]上述这类电子射击靶或電子投射靶为达至一体化多区间的投射物感应功能，一般采用复数个开关单元，以二维矩阵电路形式把感应讯号电平传输至微计分设备的输入输出端口。这类电路要求微计分设备设有位输入输出端口，其中N为开关单元总数。微计分设备设有的输入输出端口越多，其功率损耗越高；数量越多的低阻抗感应电路接入，亦使得设备的能耗上升。而且，设有越多输入输出端口的微计分设备一般价格越高。
[0005]尽管业界在体育运动、游戏等项目的电子计分器范畴，提供了丰富的解决方案和设计，但针对降低功耗、降低成本、增强耐用性、以及增强传感器的准确性等方面，仍存在很大的改进空间。
技术实现思路
[0006]基于此，本专利技术提供了一种拥有低功耗、高准确性、低成本、耐用性高等有益效果的多单元模拟压力传感器及电子投射靶。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种多单元模拟压力传感器，包括第一电极、第二电极，以及呈一列依次串连设置的若干压力传感器单元；
[0008]每个压力传感器单元包括一个串列嵌入式电阻器、一个行接地嵌入式电阻器和一个电气导通接点；
[0009]所有串列嵌入式电阻器以第一电极为起始端并按压力传感器单元的串连顺序依次相串联，每个串列嵌入式电阻器于远离起始端的一端各连接有按压力传感器单元的串连
顺序依次设置的分支线路，所有分支线路呈并联结构连接到所述第二电极，且同一压力传感器单元的行接地嵌入式电阻器和电气导通接点串联于对应次序的同一分支线路中，电气导通接点用于控制对应分支线路的通或断。
[0010]作为本专利技术的进一步优选技术方案，当任意一个电气导通接点电接触闭合时，多单元模拟压力传感器的电路等效于可变电阻器。
[0011]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述多单元模拟压力传感器还包括相对间隔设置的面层和底层，形成多单元模拟压力传感器的所有串列嵌入式电阻器和所有行接地嵌入式电阻器，以及连接该所有串列嵌入式电阻器和该所有行接地嵌入式电阻器的导电线路均布设在底层上，所有电气导通接点均布设在面层上且朝向底层的一侧，面层上任一电气导通接点所在区域受外界压力可使该电气导通接点趋向并与底层上与之对应的导电线路接触，从而实现控制该电气导通接点所在分支线路的导通。
[0012]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述面层的表面于每个电气导通接点四周均凸起设有多个具有弹性的绝缘间隔点，面层与底层通过该绝缘间隔点分隔开，并且外界施加于面层的压力克服绝缘间隔点的弹力使得面层可与底层相贴合，从而实现电气导通接点控制分支线路的通或断。
[0013]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述面层和所述底层均使用热塑性塑料薄膜作为基底。
[0014]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述底层上形成多单元模拟压力传感器的所有串列嵌入式电阻器和所有行接地嵌入式电阻器均由涂布于对应基底上的碳聚合物导电涂料形成，面层上的电气导通接点也由涂布于对应基底上的碳聚合物导电涂料形成。
[0015]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述串列嵌入式电阻器和行接地嵌入式电阻器由碳聚合物导电涂料按预设形状、长度及宽度的迹线涂布于基底上而成，迹线的两端等效于串列嵌入式电阻器及行接地嵌入式电阻器的连接端子，每段迹线的电阻值遵循以下公式：
[0016][0017]其中：
[0018]R
(track)
＝迹线的电阻值，单位为Ω；
[0019]R
s
＝迹线的电阻(Sheet Resistivity)，单位为Ω/mm2；
[0020]L＝迹线长度，单位为mm；
[0021]W＝迹线宽度，单位为mm。
[0022]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述多单元模拟压力传感器连接有用于自动计分的计分设备，所述计分设备包括至少一个微控制器，所述微控制器连接有模数转换模块，所述微控制器通过该模数转换模块与所述第一电极连接，所述第二电极连接到所述微控制器的信号地端口；所述模数转换模块的信号输入端设有上拉电阻，所述上拉电阻的一端与模数转换模块信号输入端连接，所述上拉电阻的另一端与所述计分设备提供的供电电压连接；当任意一压力传感器单元的电气导通接点电导通时，由第一电极输出相应的模拟信号到计分设备，从而由计分设备计算出对应的结果计分。
[0023]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所有串列嵌入式电阻器具有相同的电阻值，
所有行接地嵌入式电阻器具有相同的电阻值，所有串列嵌入式电阻器按压力传感器单元的串连顺序依次定义为RR1...至...RRn，所有行接地嵌入式电阻器按压力传感器单元的串连顺序依次定义为RC1...至...RCn，所有电气导通接点按压力传感器单元的串连顺序依次定义为CN
‑
1...至...CN
‑
n，其中，RR1、RC1和CN
‑
1均位于靠近第一电极的一侧，当任意一压力传感器单元的电气导通接点受压闭合后，模数转换模块的输入端口的电平值通过以下公式计算：
[0024][0025]其中：
[0026]V
(ADC)
＝模数转换模块输入端的电平值；
[0027]VCC＝供电电压；
[0028]RR＝独立一个串列嵌入式电阻器的电阻值；
[0029]RC＝独立一个行接地嵌入式电阻器的电阻值；
[0030]R
(pultup)
＝上拉电阻的电阻值；
[0031]N＝受压的电气导通接点的序号。
[0032]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种电子投射靶，包括目标靶面板，上述任意一项所述的多单元模拟压力传感器贴合设置在所述目标靶面板的背面，所述目标靶面板划分为若干独立的计分区域，多单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多单元模拟压力传感器，其特征在于，包括第一电极、第二电极，以及呈一列依次串连设置的若干压力传感器单元；每个压力传感器单元包括一个串列嵌入式电阻器、一个行接地嵌入式电阻器和一个电气导通接点；所有串列嵌入式电阻器以第一电极为起始端并按压力传感器单元的串连顺序依次相串联，每个串列嵌入式电阻器于远离起始端的一端各连接有按压力传感器单元的串连顺序依次设置的分支线路，所有分支线路呈并联结构连接到所述第二电极，且同一压力传感器单元的行接地嵌入式电阻器和电气导通接点串联于对应次序的同一分支线路中，电气导通接点用于控制对应分支线路的通或断。2.根据权利要求1所述的多单元模拟压力传感器，其特征在于，当任意一个电气导通接点电接触闭合时，多单元模拟压力传感器的电路等效于可变电阻器。3.根据权利要求1所述的多单元模拟压力传感器，其特征在于，所述多单元模拟压力传感器还包括相对间隔设置的面层和底层，形成多单元模拟压力传感器的所有串列嵌入式电阻器和所有行接地嵌入式电阻器，以及连接该所有串列嵌入式电阻器和该所有行接地嵌入式电阻器的导电线路均布设在底层上，所有电气导通接点均布设在面层上且朝向底层的一侧，面层上任一电气导通接点所在区域受外界压力可使该电气导通接点趋向并与底层上与之对应的导电线路接触，从而实现控制该电气导通接点所在分支线路的导通。4.根据权利要求3所述的多单元模拟压力传感器，其特征在于，所述面层的表面于每个电气导通接点四周均凸起设有多个具有弹性的绝缘间隔点，面层与底层通过该绝缘间隔点分隔开，并且外界施加于面层的压力克服绝缘间隔点的弹力使得面层可与底层相贴合，从而实现电气导通接点控制分支线路的通或断。5.根据权利要求3所述的多单元模拟压力传感器，其特征在于，所述面层和所述底层均使用热塑性塑料薄膜作为基底。6.根据权利要求3所述的多单元模拟压力传感器，其特征在于，所述底层上形成多单元模拟压力传感器的所有串列嵌入式电阻器和所有行接地嵌入式电阻器均由涂布于对应基底上的碳聚合物导电涂料形成，面层上的电气导通接点也由涂布于对应基底上的碳聚合物导电涂料形成。7.根据权利要求6所述的多单元模拟压力传感器，其特征在于，所述串列嵌入式电阻器和行接地嵌入式电阻器由碳聚合物导电涂料按预设形状、长度及宽度的迹线涂布于基底上而成，迹线的两端等效于串列嵌入式电阻器及行接地嵌入式电阻器的连接端子，每段迹线的电阻值遵循以下公式：其中：R
(tr...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德彰，
申请(专利权)人：深圳益丰电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。