尺寸检测制造技术

本发明专利技术涉及尺寸检测，并且公开一种电容传感器，该电容传感器可以被定位以检测物体的尺寸变化。该传感器可以构造为使用互电容或自电容以检测尺寸变化。

【技术实现步骤摘要】
尺寸检测相关申请的交叉引用本申请是杰瑞德拜瑟韦等人(JaredBythewayetal.)于2020年1月20日提交的申请号为16/747,317、名称为“电池膨胀检测(BatterySwellDetection)”的美国专利申请的延续案，该申请被转让给本申请的受让人，并且明确地通过引用并入本文。
本公开总体涉及用于检测尺寸的系统和方法。特别地，本公开涉及用于电容式感测尺寸变化的系统和方法。
技术介绍
尺寸变化可以描述有助于获知的状态。例如，一些装置组件的尺寸变化可以指示部件即将发生故障或指示危险情况的存在。锂离子(Li-ion)电池通常用于许多消费者、军事和航空航天电子产品，如平板电脑、移动电话、卫星、航天器等。锂离子电池因为其含有易燃的电解质(典型为锂盐)，所以可能存在安全隐患，并且可能需要保持被加压。锂离子电池会随着其开始老化和劣化而膨胀。在有限空间约束的装置中，膨胀的电池是潜在危险的问题。传统上，例如，平板电脑将电池封闭在坚硬的塑料或金属外壳中，以限制任何膨胀并且防止其推压平板电脑的其他部件。典型的电池组可以包括几个单独的电池单元。目前，随着平板电脑变得更薄并且更轻，单独的电池单元通常被封装在真空密封的塑料袋或塑料包中，如果电池单元膨胀，电池组对其周围的组件推压。这通常意味着它对键盘和/或触摸板推压。来自膨胀的电池的力可能非常大并且可能造成机械损坏。现有的系统和方法也存在其他瑕疵、缺点和不便。
技术实现思路
在一些实施例中，便携式电子装置可以包括第一电容传感器；控制器，被编程以检测由第一电容传感器测量的触摸输入和/或接近输入；第二电容传感器，与控制器连通；以及电池组装件，与第二电容传感器连通。第二电容传感器被编程以检测电池组装件的膨胀。第一电容传感器可以并入轨迹板中。第二电容传感器可以位于轨迹板和电池组装件之间。第二电容传感器可以位于便携式电子装置的结构特征和电池组装件之间。第二电容传感器可以连接到轨迹板的下侧。第二电容传感器可以与电池组装件中的至少一个单元物理接触。第二电容传感器可以与电池组装件中的每个单元物理接触。第一电容传感器可以是触摸屏幕。第二电容传感器可以包括第一电极和在第一电极和电池组装件之间的可压缩材料。通过第一电极测量的电容可以基于可压缩材料的尺寸。第二电容传感器可以包括第二电极。第一电极和第二电极可以定位成与可压缩材料的第一侧邻近。便携式电子装置可以包括浮动耦合器。浮动耦合器可以与可压缩材料的第二侧邻近，该第二侧与可压缩材料的第一侧相对。便携式电子装置可以包括第二电极。可压缩材料可以位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，并且通过第一电极测量的电容可以基于第一电极和第二电极之间的距离。在一个实施例中，便携式电子装置可以包括控制器，被编程以检测由便携式电子装置的轨迹板测量的触摸输入和/或接近输入，以及通过并入便携式电子装置的电容传感器检测并入便携式电子装置中的电池组装件的膨胀。电容传感器可以位于轨迹板和电池组装件之间。电容传感器可以位于便携式电子设备的结构特征和电池组装件之间。电容传感器可以连接到轨迹板。电容传感器可以与电池组装件中的至少一个单元物理接触。电容传感器可以与电池组装件中的每个单元物理接触。在一个实施例中，用于便携式电子装置的计算机程序产品可以包括存储指令的非临时计算机可读介质，该指令通过处理器执行以检测由便携式电子装置的轨迹板测量的触摸输入和/或接近输入，并且通过并入便携式电子装置中的电容传感器检测并入便携式电子装置中的电池组装件的膨胀。电容传感器可以位于便携式电子设备的结构特征和电池组装件之间。在一个实施例中，设备可以包括物体；可压缩材料，与物体机械连通；电极，与可压缩材料机械连通、以及控制器，被编程以当物体的尺寸变化以改变可压缩材料的厚度时，检测用电极测量的电容变化。可压缩材料的厚度可以为0.1毫米至5毫米。可压缩材料可以是泡沫、橡胶、泡沫橡胶或其组合。电极可以位于第一绝缘体上。设备可以包括第二电极和第二绝缘体，该第二电极位于该第二绝缘体上。可压缩材料可以位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，并且用电极测量的电容可以基于第一电极和第二电极之间的距离。设备可以包括位于第一绝缘体上的第二电极。第一绝缘体可以具有可弯曲区域，该可弯曲区域被配置为围绕物体弯曲。设备可以包括第二电极。第一电极和第二电极可以定位成与可压缩材料的第一侧邻近。设备可以包括浮动耦合器。浮动耦合器可以与可压缩材料的第二侧邻近，该第二侧与可压缩材料的第一侧相对。通过电极测量的电容可以是自电容测量。可压缩材料的厚度可以配置为当物体膨胀时收缩。可压缩材料的厚度可以配置为当物体收缩时膨胀。当物体的部分排气时，物体可以易于膨胀。物体可以是电池组装件。物体的尺寸可以因温度而变化。物体的尺寸可以易于因湿度而变化。在一个实施例中，设备可以包括电池组装件；可压缩材料，与电池组装件机械连通；电极，与可压缩材料机械连通、以及控制器，被编程以当电池组装件的尺寸因排气而变化进而引起可压缩材料收缩时，检测用电极测量的电容变化。可压缩材料可以是泡沫。设备可以包括第二电极和第二绝缘体，第二电极位于该第二绝缘体上。可压缩材料可以位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，并且用电极测量的电容可以基于第一电极和第二电极之间的距离。该设备可以包括位于第一绝缘体上的第二电极。第一绝缘体可以具有可弯曲区域，并且可以被配置为围绕物体弯曲。该设备可以包括第二电极，其中第一电极和第二电极定位成与可压缩材料的第一侧邻近，并且包括浮动耦合器，其中浮动耦合器与可压缩材料的第二侧邻近，该第二侧与可压缩材料的第一侧相对。在一个实施例中，电池组装件可以包括电化学结构；袋，设置在电化学结构周围；第一电极，并入电池组装件中；第二电极，并入电池组装件中；以及控制器，与第一电极和第二电极连通，该控制器被编程以测量在第一电极和第二电极之间的电容。第二电极可以并入袋中。第二电极可与袋一起移动。第一电极可以粘附到电化学结构。第一电极可以并入袋中。第一电极可以是设置在袋内部的感测电极，第二电极是并入该袋中的发射电极。控制器可以被编程为当第一电极和第二电极之间的电容达到预定值时发送警报。电池组装件可以包括与袋一起可移动的浮动耦合器。第一电极和第二电极中的至少一个可以固定到袋内部的参考表面，并且浮动耦合器与第一电极和第二电极中的至少一个之间的距离影响第一电极和第二电极之间的电容。可以与电池终端共用电极。参考表面可以是电化学结构的部件。在一个实施例中，与电池组装件相关联的计算机程序产品可以包括存储指令的非临时计算机可读介质，该指令通过处理器执行以确定并入电池组装件的第一电极和并入电池组装件的第二电极之间的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：/n物体；/n可压缩材料，与所述所述物体机械连通；/n电极，与所述可压缩材料机械连通；以及/n控制器，被编程以当所述物体的尺寸变化以改变所述可压缩材料的尺寸时，检测用所述电极测量的电容的变化。/n

【技术特征摘要】
20200121 US 16/747,7781.一种设备，包括：
物体；
可压缩材料，与所述所述物体机械连通；
电极，与所述可压缩材料机械连通；以及
控制器，被编程以当所述物体的尺寸变化以改变所述可压缩材料的尺寸时，检测用所述电极测量的电容的变化。


2.根据权利要求1所述的设备，其中所述可压缩材料的厚度为0.1毫米至5毫米。


3.根据权利要求1所述的设备，其中所述可压缩材料是泡沫、橡胶、泡沫橡胶或其组合。


4.根据权利要求1所述的设备，其中所述电极位于第一绝缘体上。


5.根据权利要求4所述的设备，进一步包括：
第二电极；和
第二绝缘体，所述第二电极位于所述第二绝缘体上；
其中所述可压缩材料位于所述第一绝缘体和所述第二绝缘体之间；
其中用所述电极测量的电容基于所述第一电极和所述第二电极之间的距离。


6.根据权利要求4所述的设备，进一步包括：
位于所述第一绝缘体上的第二电极；
其中所述第一绝缘体具有可弯曲区域，并且被配置为围绕所述物体弯曲。


7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
第二电极；
其中所述第一电极和所述第二电极定位成与所述可压缩材料的第一侧邻近。


8.根据权利要求7所述的设备，进一步包括：
浮动耦合器；
其中所述浮动耦合器与所述可压缩材料的第二侧邻近，所述第二侧与所述可压缩材料的第一侧相对。


9.根据权利要求1所述的设备，其中通过所述电极测量的电容是自电容测量。


10.根据权利要求1所述的设备，其中所述可压缩材料的厚度配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾瑞德·拜斯威，布莱恩·蒙森，内特·科伊，伊森·斯特姆，
申请(专利权)人：瑟克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US