用于力感测的装置和电子设备制造方法及图纸

一种用于力感测的装置(20)，以及一种电子设备(10)。在装置(20)中，生成第一信号(V

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于力感测的装置和电子设备


[0001]本公开内容涉及人机交互的
，并且特别地涉及用于力感测的装置以及电子设备。

技术介绍

[0002]近几十年来，已见证了各种电子设备在人们的日常生活中的快速发展。为了方便使用，开发了许多输入装置来帮助用户与电子设备交互。力敏感或应变敏感的输入装置正变得越来越流行，因为它们为用户与各种电子设备之间的交互提供非常方便的力感测方法。例如，用户可以仅通过用手指或手写笔触摸、按压、轻敲、握住或拉伸操作界面来向移动电话或电脑输入指令。
[0003]设置有力敏感或应变敏感的输入装置的操作界面通常位于电子设备的可变形部分，例如柔性显示器上的虚拟键盘或虚拟按钮、塑料壳的弹性部分、金属外壳的减薄部分等。力敏感或应变敏感的输入装置检测操作界面的变形，即检测由操作引起的力或应变，从而使得电子设备能够识别这样的操作。图1是常规技术中电子设备的力敏感或应变敏感的输入装置的结构示意图。如图1所示，力敏感或应变敏感的输入装置包括位于电子设备1的操作界面2处的力传感器3、以及模数比较器(ADC)4。力传感器3被配置成生成电信号并将该电信号传输至ADC 4。ADC 4被配置成将这样的信号与由预设阈值信号限定的阈值进行比较，并输出信号，该信号的状态指示比较结果。阈值表示要由电子设备识别的变形程度。然后，结果被传输至控制器(或处理器)5，并且控制器(或处理器)5基于信号的状态确定操作区域是否变形。
[0004]通常，力传感器通过使用力传感器的电特性来反映操作区域处的力或应变，并且电特性对温度敏感。例如，电特性可以与电阻有关，根据力传感器材料的电阻温度系数，电阻在很大程度上依赖于温度。同样，与电感有关的电特性也依赖于温度。
[0005]电子设备的快速发展进一步导致电子设备内的温度环境变得越来越复杂。一方面，电子设备的小型化给散热带来了巨大的挑战，并且当电子设备在不同的操作模式例如加速模式、节能模式和睡眠模式之间切换时，壳体内的温度会急剧地改变。在另一方面，考虑到各种应用场景，电子设备的环境温度相当不稳定。例如，可穿戴电子设备与人体的皮肤进行热交换，因此，用户进行某些运动时外壳的温度高于用户休息时外壳的温度。再例如，室外电子设备在晴朗的天气被加热，以及在多云天气或下雨的天气被冷却。由于力传感器的电特性例如电阻和电感依赖于温度，因此当温度不稳定时，力传感器的输出信号会从理论值漂移。即使在操作界面没有变形时，每次漂移输出信号达到由阈值信号限定的阈值时，在ADC处的比较结果也将指示操作界面已变形。因此，控制器或处理器基于错误检测发出指令，并且电子设备不能正常工作。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，根据本公开内容的实施方式提供了以下技术方案。
[0007]在第一方面中，根据本公开内容的实施方式，提供了一种用于力感测的装置。该装置位于电子设备中或电子设备的表面处，该电子设备包括可变形部分，并且该装置包括传感器，传感器被配置成生成第一信号。传感器包括附接至可变形部分的第一硬件元件，并且第一信号依赖于第一硬件元件的第一特性。装置还包括第二硬件元件，并且第一信号依赖于第二硬件元件的第二特性。第一特性具有对可变形部分的变形的依赖性，第二特性具有对可变形部分处的温度的依赖性，并且在没有第二硬件元件的情况下第一特性具有对可变形部分处的温度的另一依赖性。当可变形部分处的温度在目标范围内变化时，通过第一特性对温度的依赖性将第一变化引入到第一信号中，并且通过第二特性对温度的依赖性将第二变化引入到第一信号中。第二变化对第一变化进行补偿。
[0008]在一个实施方式中，第一变化与第二变化之和的量值小于第一变化的量值。
[0009]在一个实施方式中，第一特性独立于第二特性。
[0010]在一个实施方式中，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电阻和第二硬件元件的电阻，并且第一硬件元件和第二硬件元件串联连接。替选地，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电容和第二硬件元件的电容，并且第一硬件元件和第二硬件元件并联连接。
[0011]在一个实施方式中，在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的一者为正，并且第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的另一者为负。此外，在目标范围内，第二特性相对于温度的梯度的量值小于第一特性相对于温度的梯度的量值的两倍。
[0012]在一个实施方式中，在目标范围内，第一特性与第一特性的温度系数的积等于第二特性与第二特性的温度系数的积的负数。
[0013]在一个实施方式中，传感器包括惠斯通电桥电路，惠斯通电桥电路的第一臂包括第一硬件元件，以及惠斯通电桥电路的第二臂包括第二硬件元件。
[0014]在一个实施方式中，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电阻和第二硬件元件的电阻。替选地，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电容和第二硬件元件的电容。
[0015]在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相对臂。在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的一者为正，并且第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的另一者为负。
[0016]在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相邻臂。在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为正，或者第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为负。
[0017]在一个实施方式中，第一臂与第二臂之间的公共节点用作惠斯通电桥电路的输出端子。在目标范围内，第一特性的温度系数和第二特性的温度系数两者为正，或者第一特性的温度系数和第二特性的温度系数两者为负。此外，在目标范围内，第二特性的温度系数的量值小于第一特性的温度系数的量值。
[0018]在一个实施方式中，第一特性和第二特性中的一者是电阻，并且第一特性和第二特性中的另一者是电容。
[0019]在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相邻臂。在目标范围
内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的一者为正，并且第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的另一者为负。
[0020]在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相对臂。在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为正，或者第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为负。
[0021]在一个实施方式中，第一硬件元件和第二硬件元件附接至可变形部分的不同位置。替选地，第一硬件元件经由第二硬件元件附接至可变形区域。替选地，第二硬件元件经由第一硬件元件附接至可变形区域。
[0022]在一个实施方式中，第二特性对可变形部分的变形不敏感。
[0023]在一个实施方式中，第一特性还依赖于第二特性。
[0024]在一个实施方式中，第一特性是第一硬件元件的电阻或电容。
[0025]在一个实施方式中，第一硬件元件附接至第二硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于力感测的装置，所述装置位于电子设备中或所述电子设备的表面处，其中，所述电子设备包括可变形部分，并且所述装置包括：传感器，所述传感器被配置成生成第一信号，其中，所述传感器包括附接至所述可变形部分的第一硬件元件，并且所述第一信号依赖于所述第一硬件元件的第一特性；其中，所述装置还包括第二硬件元件，并且所述第一信号依赖于所述第二硬件元件的第二特性；其中，所述第一特性具有对所述可变形部分的变形的依赖性，所述第二特性具有对所述可变形部分处的温度的依赖性，并且在没有所述第二硬件元件的情况下所述第一特性具有对所述可变形部分处的所述温度的另一依赖性；其中，当所述可变形部分处的所述温度在目标范围内变化时，通过所述第一特性对所述温度的所述依赖性将第一变化引入到所述第一信号中，并且通过所述第二特性对所述温度的所述依赖性将第二变化引入到所述第一信号中；以及其中，所述第二变化对所述第一变化进行补偿。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一变化与所述第二变化之和的量值小于所述第一变化的量值。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一特性独立于所述第二特性。4.根据权利要求3所述的装置，其中：所述第一特性和所述第二特性分别是所述第一硬件元件的电阻和所述第二硬件元件的电阻，并且所述第一硬件元件和所述第二硬件元件串联连接；或者所述第一特性和所述第二特性分别是所述第一硬件元件的电容和所述第二硬件元件的电容，并且所述第一硬件元件和所述第二硬件元件并联连接。5.根据权利要求4所述的装置，其中，在所述目标范围内：所述第一特性相对于所述温度的梯度和所述第二特性相对于所述温度的梯度中的一者为正，并且所述第一特性相对于所述温度的所述梯度和所述第二特性相对于所述温度的所述梯度中的另一者为负；以及所述第二特性相对于所述温度的梯度的量值小于所述第一特性相对于所述温度的梯度的量值的两倍。6.根据权利要求4所述的装置，其中，在所述目标范围内，所述第一特性与所述第一特性的温度系数的积等于所述第二特性与所述第二特性的温度系数的积的负数。7.根据权利要求3所述的装置，其中：所述传感器包括惠斯通电桥电路，所述惠斯通电桥电路的第一臂包括所述第一硬件元件，以及所述惠斯通电桥电路的第二臂包括所述第二硬件元件。8.根据权利要求7所述的装置，其中：所述第一特性和所述第二特性分别是所述第一硬件元件的电阻和所述第二硬件元件的电阻；或者所述第一特性和所述第二特性分别是所述第一硬件元件的电容和所述第二硬件元件的电容。9.根据权利要求8所述的装置，其中：
所述第一臂和所述第二臂是所述惠斯通电桥电路中的相对臂；以及在所述目标范围内，所述第一特性相对于所述温度的梯度和所述第二特性相对于所述温度的梯度中的一者为正，并且所述第一特性相对于所述温度的所述梯度和所述第二特性相对于所述温度的所述梯度中的另一者为负。10.根据权利要求8所述的装置，其中：所述第一臂和所述第二臂是所述惠斯通电桥电路中的相邻臂；以及在所述目标范围内，所述第一特性相对于所述温度的梯度和所述第二特性相对于所述温度的梯度两者为正，或者所述第一特性相对于所述温度的梯度和所述第二特性相对于所述温度的梯度两者为负。11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一臂与所述第二臂之间的公共节点用作所述惠斯通电桥电路的输出端子，并且在所述目标范围内：所述第一特性的温度系数和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷内寛直，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：