一种压力检测模块及电子设备制造技术

本申请实施例提供一种压力检测模块及电子设备，其中压力检测模块包括：压力传感器、温度传感器、第一控制单元、第二控制单元以及处理单元；其中：压力传感器中包括至少一个压敏电阻，温度传感器中包括至少一个热敏电阻，且压敏电阻和热敏电阻的材料均为硅半导体材料；第一控制单元用于向各压力传感器提供第一驱动信号，并接收各压力传感器输出的第一输出信号；第二控制单元用于向各温度传感器提供第二驱动信号，并接收各温度传感器输出的第二输出信号；处理单元用于根据第一输出信号和第二输出信号确定压力大小。从而利用温度传感器可以侦测温度的变化，对压力传感器进行温度补偿，消除压力传感器的温漂效应，从而提高压力检测结果的准确性。结果的准确性。结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种压力检测模块及电子设备


[0001]本申请涉及压力传感
，尤其涉及一种压力检测模块及电子设备。

技术介绍

[0002]随着电子技术的发展，人机交互应用越来越广泛，已逐渐成为人们日常生活必不可少的信息交互媒介。现有移动电子设备可以通过按压实现人机交互，其中侦测按压可以通过机械按键或压力传感器实现。
[0003]图1为一种移动电子设备上的机械按键的结构示意图，如图1所示，机械按键一般包括电源键、音量键+和音量键
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。机械按键有按压发生时，输出端子上的电平发生变化，通过侦测输出端子电平变化来判断按键是否有按压操作并执行相应动作。但是机械按键在长期使用的情况下会存在机械磨损的问题，甚至有潜在失效的风险。同时机械按键本身需要占据一定的空间，并且需要突出于整机，不利于实现整机一体化的ID实现，尤其在瀑布屏移动终端的形态下，机械按键的取消成为必然。
[0004]压力传感器技术是将压力传感器置于移动电子设备中，避免了机械按键的设置。其工作原理是压力传感器中的压电材料在受到压力时，其电阻会发生变化，通过检测该压电材料的电阻或在恒定电流下的电压来检测压力传感器受到的压力大小。但是现有的压电材料大多使用的是Si半导体材料，Si半导体材料在温度变化时其电阻也会发生变化，因此存在温漂风险，从而影响检测结果的准确性。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种压力检测模块及电子设备，用于消除温漂风险对压力检测结果的干扰，从而提高压力检测结果的准确性。
[0006]第一方面，本申请实施例提供的一种压力检测模块，该压力检测模块主要包括：N个压力传感器(N为大于或等于1的整数)、M个温度传感器(M为大于或等于1的整数)、与所述N个压力传感器分别电连接的第一控制单元、与所述M个温度传感器分别电连接的第二控制单元以及与所述第一控制单元和所述第二控制单元均电连接的处理单元。针对所述N个压力传感器中的每一所述压力传感器，所述压力传感器包括至少一个压敏电阻，且每一所述压敏电阻的材料均为Si半导体材料。所述第一控制单元用于向各所述压力传感器提供第一驱动信号，并接收各所述压力传感器输出的第一输出信号。当所述压力传感上受到压力作用时，所述压敏电阻的阻值会发生变化，从而使所述压力传感输出的第一输出信号与不受压力作用时不相同。但是，所述压敏电阻的阻值在温度发生变化时也会发生变化，因此所述压力传感器输出的第一输出信号不仅受压力变化影响，也可能会受到温度变化影响。针对所述M个温度传感器中的每一所述温度传感器，所述温度传感器包括至少一个热敏电阻，且每一所述热敏电阻的材料为Si半导体材料。所述第二控制单元用于向各所述温度传感器提供第二驱动信号，并接收各所述温度传感器输出的第二输出信号。当所述温度传感器所在的环境的温度发生变化时，所述热敏电阻的阻值发生变化，从而使所述温度传感器输出的
第二输出信号发生变化。所述处理单元用于根据所述第一输出信号和所述第二输出信号确定压力大小。由于第二输出信号是受温度影响，而第一输出信号是受压力和温度影响，因此根据所述第一输出信号和所述第二输出信号确定压力大小，可以通过第二输出信号对第一输出信号中的温度成分进行补偿，提高压力检测结果的准确性。
[0007]示例性的，所述处理单元可以根据所述第二控制单元接收到的所述第二输出信号确定温度变化，然后根据确定的所述温度变化对所述第一控制单元接收到的所述第一输出信号进行补偿，最后根据补偿后的第一输出信号确定压力大小。
[0008]在具体实施时，压力传感器和温度传感器可以设计为惠斯通全桥电路，惠斯通全桥电路由4个电阻组成，是一种可以精确测量电阻的电路，惠斯通电桥的4个电阻可叫做电桥的四个臂，惠斯通全桥电路达到平衡时，四个臂的阻值满足一个简单的关系，利用这一关系就可测量电阻。
[0009]示例性的，所述压力传感器可包括四个电阻RF1～RF4，且所述四个电阻RF1～RF4中至少一个电阻为压敏电阻，例如其中一个电阻为压敏电阻，或者两个电阻为压敏电阻，或者三个电阻为压敏电阻，或者四个电阻均为压敏电阻，在此不作限定。所述四个电阻RF1～RF4分别为第一电阻RF1、第二电阻RF2、第三电阻RF3和第四电阻RF4。所述第一电阻RF1的第一端和所述第四电阻RF4的第二端均耦接第一压感信号输出端，所述第一电阻RF1的第二端和所述第二电阻RF2的第一端均耦接第一电压输入端，所述第二电阻RF2的第二端与所述第三电阻RF3的第一端均耦接第二压感信号输出端，所述第三电阻RF3的第二端和所述第四电阻RF4的第一端均耦接第二电压输入端。四个电阻RF1～RF4需要满足初始的电桥平衡条件：所述第一电阻RF1的初始电阻值RF10与所述第二电阻RF2的初始电阻值RF20的比值等于所述第四电阻RF4的初始电阻值RF40与所述第三电阻RF3的初始电阻值RF30的比值，即RF10/RF20＝RF40/RF30。
[0010]所述第一控制单元通过所述第一电压输入端和所述第二电压输入端向所述压力传感器提供所述第一驱动信号，然后通过所述第一压感信号输出端和所述第二压感信号输出端接收所述第一输出信号。例如所述第一驱动信号包括第一电压信号和第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的电压值不相等，所述第一输出信号包括第三电压信号和第四电压信号。所述第一控制单元向所述第一电压输入端提供第一电压信号，向所述第二电压输入端提供第二电压信号，通过所述第一压感信号输出端接收第三电压信号，通过所述第二压感信号输出端接收第四电压信号。在初始状态下，当无压力作用时，由于RF10/RF20＝RF40/RF30，所述压力传感器在接收到第一电压信号和第二电压信号后，输出的第三电压信号和第四电压信号是相同的。当有压力发生时，由于压敏电阻的电阻值会专利技术变化，从而导致第三电压信号和第四电压信号发生变化，从而通过第三电压信号和第四电压信号可以计算压敏电阻的电阻变化量。
[0011]示例性的，所述温度传感器012可包括四个电阻RT1～RT4，且所述四个电阻RT1～RT4中至少一个电阻为热敏电阻，例如其中一个电阻为热敏电阻，或者两个电阻为热敏电阻，或者三个电阻为热敏电阻，或者四个电阻均为热敏电阻，在此不作限定。所述四个电阻分别为第五电阻RT1、第六电阻RT2、第七电阻RT3和第八电阻RT4。所述第五电阻RT1的第一端和所述第八电阻RT4的第二端均耦接第一温感信号输出端，所述第五电阻RT1的第二端和所述第六电阻RT2的第一端均耦接第三电压输入端，所述第六电阻RT2的第二端与所述第七
电阻RT3的第一端均耦接第二温感信号输出端，所述第七电阻RT3的第二端和所述第八电阻RT4的第一端均耦接第四电压输入端。四个电阻RT1～RT4需要满足初始的电桥平衡条件：所述第五电阻RT1的初始电阻值RT10与所述第六电阻RT2的初始电阻值RT20的比值等于所述第八电阻RT4的初始电阻值RT40与所述第七电阻RT3的初始电阻值RT30的比值，即RT10/RT20＝RT40/RT30。
[0012]所述第二控制单元通过所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力检测模块，其特征在于，包括：至少一个压力传感器、至少一个温度传感器、与所述至少一个压力传感器电连接的第一控制单元、与所述至少一个温度传感器电连接的第二控制单元以及与所述第一控制单元和所述第二控制单元均电连接的处理单元；所述至少一个压力传感器中的每一所述压力传感器中包括至少一个压敏电阻，且所述至少一个压敏电阻中每一所述压敏电阻的材料为硅半导体材料；所述至少一个温度传感器中的每一所述温度传感器中包括至少一个热敏电阻，且所述至少一个热敏电阻中每一所述热敏电阻的材料为硅半导体材料；所述第一控制单元用于向所述至少一个压力传感器中的各所述压力传感器提供第一驱动信号，并接收各所述压力传感器输出的第一输出信号；所述第二控制单元用于向所述至少一个温度传感器中的各所述温度传感器提供第二驱动信号，并接收各所述温度传感器输出的第二输出信号；所述处理单元用于根据所述第一控制单元接收到的所述第一输出信号和所述第二控制单元接收到的所述第二输出信号确定压力大小。2.如权利要求1所述的压力检测模块，其特征在于，所述压力传感器包括四个电阻，且所述四个电阻中至少一个电阻为所述压敏电阻，所述四个电阻分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻的第一端和所述第四电阻的第二端均耦接第一压感信号输出端，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端均耦接第一电压输入端，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端均耦接第二压感信号输出端，所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端均耦接第二电压输入端；所述第一电阻的初始电阻值与所述第二电阻的初始电阻值的比值等于所述第四电阻的初始电阻值与所述第三电阻的初始电阻值的比值；所述第一控制单元通过所述第一电压输入端和所述第二电压输入端向所述压力传感器提供所述第一驱动信号，以及通过所述第一压感信号输出端和所述第二压感信号输出端接收所述第一输出信号。3.如权利要求1或2所述的压力检测模块，其特征在于，所述温度传感器包括四个电阻，所述四个电阻中至少一个电阻为所述热敏电阻，所述四个电阻分别为第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述第五电阻的第一端和所述第八电阻的第二端均耦接第一温感信号输出端，所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第一端均耦接第三电压输入端，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端均耦接第二温感信号输出端，所述第七电阻的第二端和所述第八电阻的第一端均耦接第四电压输入端；所述第五电阻的初始电阻值与所述第六电阻的初始电阻值的比值等于所述第八电阻的初始电阻值与所述第七电阻的初始电阻值的比值；所述第二控制单元通过所述第三电压输入端和所述第四电压输入端向所述温度传感器提供所述第二驱动信号，以及通过所述第一温感信号输出端和所述第二温感信号输出端接收所述第二输出信号。4.如权利要求3所述的压力检测模块，其特征在于，所述温度传感器中的所述热敏电阻的材质与所述压力传感器中的所述压敏电阻的材质相同；
在各所述温度传感器中：所述四个电阻的形状均为矩形；所述第五电阻的尺寸和所述第七电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志伟，廖一遂，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
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