一种电阻式多级压力传感器及设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种电阻式多级压力传感器，包括相对平行设置的压力基板和支撑基板；压力基板设有第一电极层；支撑基板设有第二电极层；第一电极层和第二电极层之间具有介电层；第一导电路径和第二导电路径呈一定角度相交设置其重叠区域形成压力感应单元；一条第一导电通道和一条第二导电通道重叠区域形成一压力感应节点；每一个压力感应单元受到不同压力水平时，该压力感应单元具有阶梯式电阻；本实用新型专利技术在不同压力具有分级明显的多级电阻。实用新型专利技术在不同压力具有分级明显的多级电阻。实用新型专利技术在不同压力具有分级明显的多级电阻。

【技术实现步骤摘要】
一种电阻式多级压力传感器及设备


[0001]本技术涉及电阻式压力传感器
，特别是涉及一种电阻式多级压力传感器及具有该电阻式多级压力传感器的设备。

技术介绍

[0002]触摸面板是一种输入设备，其允许用户通过与面板设备的物理接触来输入信息。触摸面板通常用作各种产品的输入设备，例如家用电器，电视，笔记本计算机和监视器以及便携式电子设备，例如笔记本电脑，电子书，便携式多媒体播放器，全球定位系统导航单元，超级移动电脑，智能手机，智能手表，平板电脑，和移动通信终端。
[0003]用户向触摸面板发出指令时通常以手指在设备表面进行触摸，移动，悬停，或敲击等动作来进行简单操作，如翻页，平移，缩放等。对于一些更复杂的指令，如屏幕解锁，用户登录，输入密码等，用户需要实施一些更复杂的手势，或配合使用其他输入设备(如键盘、鼠标等)。相对先进的手势也已经实现。例如，可以通过将两根手指放在触摸板上以启动滚动指令。当系统识别滚动手势后，在触摸板上移动这些手指来执行滚动事件。绝大部分手势指令是通过用户手指在触摸面板上进行平面(即x
‑
y面)移动来实施的。然而，实现这些高级手势的方法是有限的，过于复杂的移动方式反而会给用户带来不便。
[0004]因此，有必要提供一种新型触摸面板及其使用方法来达到通过简单且多变的手势实现复杂指令的效果。

技术实现思路

[0005]本技术的第一目的在于提供一种电阻式多级压力传感器，本技术在不同压力作用下具有阶梯式电阻。
[0006]为解决此技术问题，本技术的技术方案是：一种电阻式多级压力传感器，包括相对平行设置的压力基板和支撑基板；
[0007]压力基板朝向所述支撑基板的一侧设有第一电极层；第一电极层包括一条或多条相互平行且绝缘间隔设置的第一导电路径；第一导电路径包括第一导线连接区和由一条或多条相互平行且绝缘间隔设置的第一导电通道；每一第一导电通道分别电连接于第一导线连接区；
[0008]支撑基板朝向所述压力基板的一侧设有第二电极层；第二电极层包括一条或多条相互平行且绝缘间隔设置的第二导电路径；第二导电路径包括第二导线连接区和由一条或多条相互平行且绝缘间隔的第二导电通道；每一第二导电通道分别电连接于第二导线连接区；
[0009]第一电极层和第二电极层之间具有介电层；
[0010]其中，第一导电路径和第二导电路径呈一定角度相交设置；一条第一导电路径和一条第二导电路径重叠区域形成一压力感应单元；
[0011]第一电极层之间和第二电极层之间还设有高度调节件，每一个压力感应单元受到
不同压力水平时，该压力感应单元中第一导电通道和第二导电通道电接触，压力感应单元具有阶梯式电阻。
[0012]进一步改进，坐标(x，y)处压力感应单元所压下电阻R
n
符合以下公式：
[0013][0014]其中,该压力感应单元中第一导电通道和一条第二导电通道的单位电阻可以分别定义为r0和c0；a为补偿接触电阻误差的修正函数。
[0015]进一步改进，一条第一导电通道和一条第二导电通道重叠区域形成一压力感应节点；一个压力感应单元内至少有两个或以上压力感应节点。在不同的压力水平下，激活不同数量的压力感应节点从而检测到压力感应单元电阻的离散变化；通过调节压力感应单元中的压力感应节点和高度调节件的排列自由调节所检测的压力等级范围和数量；压力范围可涵盖轻触，轻压，中压，重压等。在没有施加外力的情况下，第一电极层和第二电极层之间有绝缘空间，可检测到的电阻为无穷大。在力的作用下，例如用户通过手指按压传感器表面，两个第一电极层和第二电极层之间至少有一个压力感应单元中的至少一个压力感应节点相互接通，第一电极层和第二电极层之间形成闭合回路，可检测到一定电阻。施加的压力越大，相互接通的导电通道数量越多，检测到的电阻越小，从而实现多级压力感应；本技术受压时压力感应单元中多个压力感应节点的逐级导通具有阶梯式电阻。
[0016]进一步改进，每一个压力感应单元有至少一个固定的高度调节件；
[0017]该压力感应单元中每一个压力感应节点与距离其最近的高度调节件最远的距离为D，该压力感应单元中所述最远距离从大至小依次为D1至Dn,其中n为大于等于2的整数；
[0018]一个压力感应单元受到的由小至大不同级别的压力，压力基板下凹，第一电极层和第二电极层部分电接触，使D1至Dn对应的压力感应节点由先至后逐级导通。本技术中没有压力感应节点的外缘和其附近的高度调节件的最远相对距离定义了激活该压力感应节点所需的力。距离越小，所需的力越大。本技术的电阻阶梯明显，电阻变化明显，利于压力的灵敏感应。
[0019]进一步改进，高度调节件位于其对应的压力感应节点内部；
[0020]或者，
[0021]高度调节件与对应的压力感应节点错位设置。
[0022]本技术具有多种结构，使用范围广泛。
[0023]进一步改进，一个所述压力感应单元中的部分压力感应节点的第一导电通道和第二导电通道分别设置为导电垫。本技术通过设置一个压力感应单元中导电垫面积的差异，精确控制不同压力等级下被激活的压力感应节点数目，从而得到变化明显且离散的电读数(电阻)。传统电极图样依靠测量接触电阻的变化来检测压力。接触电阻的变化率随着接触面积增大而减小，从而导致在宽范围压力检测中的精确性下降。
[0024]进一步改进，高度调节件处于中间的压力感应节点其第一导电通道的导电垫设有让位孔。导电垫的让位孔可有效减少压力面板电极层和高度调节件之间的摩擦，从而延长使用寿命。
[0025]本技术的第二目的在于提供一种电阻式多级压力传感器的应用，该专利技术被配置具有常规多点触摸检测硬件和软件的电子系统中，以检测和处理在同一时间不同位置发
生的多点触摸和分别施加的压力。
[0026]为解决此技术问题，本技术的技术方案是：一种应用电阻式多级压力传感器的硬件和软件电子系统。
[0027]优选不同压力等级组合的输入实现选择、取消、密码输入和支付中的一种功能。优选不同压力等级组合的输入实现选择、取消、密码输入和支付中的一种功能。当按压第一级力度时，传感器控制电路进行区位识别，当按压第二级力度时，传感器在区位识别的基础上进行功能操作。不同压力等级的输入方式类似摩斯密码(MorseCode)，1、2、3分别代表第一、第二、第三级压力。用户可通过输入不同的压力等级组合，如1
‑2‑
1、2
‑1‑
3、1
‑1‑
2等实现选择/取消、密码输入、支付等功能。另外，用户还可结合传统二维手势和等级压力感应来实施更加复杂的指令。如两个手指在触摸屏表面进行收缩的手势并输入1
‑2‑
3的等级压力手势来进行登出账号并退出应用程序的操作。
[0028]通过采用上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0029]本技术提供了一种电阻式多级压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻式多级压力传感器，其特征在于：包括相对平行设置的压力基板和支撑基板；压力基板朝向所述支撑基板的一侧设有第一电极层；第一电极层包括一条或多条相互平行且绝缘间隔设置的第一导电路径；第一导电路径包括第一导线连接区和由一条或多条相互平行且绝缘间隔设置的第一导电通道；每一第一导电通道分别电连接于第一导线连接区；支撑基板朝向所述压力基板的一侧设有第二电极层；第二电极层包括一条或多条相互平行且绝缘间隔设置的第二导电路径；第二导电路径包括第二导线连接区和由一条或多条相互平行且绝缘间隔的第二导电通道；每一第二导电通道分别电连接于第二导线连接区；第一电极层和第二电极层之间具有介电层；其中，第一导电路径和第二导电路径呈一定角度相交设置；一条第一导电路径和一条第二导电路径重叠区域形成一压力感应单元；第一电极层之间和第二电极层之间还设有高度调节件，每一个压力感应单元受到不同压力水平时，该压力感应单元中第一导电通道和第二导电通道电接触，压力感应单元具有阶梯式电阻。2.如权利要求1所述的一种电阻式多级压力传感器，其特征在于：坐标(x，y)处压力感应单元所压下电阻R
n
符合以下公式：其中,该压力感应单元中第一导电通道和一条第二导电通道的单位电阻可以分别定义为r0和c0；a为补偿接触电阻误差的修正...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱雨，胡忠营，
申请(专利权)人：瑞态常州高分子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：