專利名稱：電容性壓力感應(yīng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有金屬海綿的電容性壓力感應(yīng)控制裝置。
技術(shù)背景隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電磁爐、洗衣機(jī)，電視機(jī)等電子產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于各個家庭，給 人們生活上帶來很多的便利和樂趣。然而，該類電子產(chǎn)品上，開關(guān)按鍵和功能按鍵一般均 使用傳統(tǒng)的機(jī)械式按鍵，通過手指按壓按鍵來實(shí)現(xiàn)電源的開關(guān)和功能的選擇。此種機(jī)械式按 鍵控制技術(shù)已經(jīng)使用發(fā)展了許多年，雖然不斷有類似輕觸開關(guān)等新型按鍵技術(shù)出現(xiàn)，但作為 機(jī)械式按鍵，其所固有的手感，壽命等問題沒有得到徹底的解決。而且，機(jī)械式按鍵在使用 時，不僅按鍵所受到的壓力對其靈敏度有影響，而且按鍵會產(chǎn)生咔咔的噪聲。同時，機(jī)械式 按鍵對電子產(chǎn)品的整體美觀性也會造成影響。故此，近年來人們致力于感應(yīng)控制開關(guān)的研發(fā) 與使用。申請日為2005年6月21日，申請?zhí)枮?00510127271的中國大陸專利公開了一種電容 性輕觸開關(guān)。該電容性輕觸開關(guān)包括感測按鈕，該按鈕被布置在電路板和板蓋之間且構(gòu)成電 容器的一端，該電容器的電容量可通過一定的方法改變，其中，感測按鈕包含由柔軟材料制 成的主體，該主體被電網(wǎng)包裹。該專利技術(shù)雖然解決了傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)存在的問題，但是， 采用不導(dǎo)電的彈性主體在外部壓力作用下變形，來改變電容性輕觸開關(guān)的感應(yīng)電容值并不明 顯，故其控制的靈敏度不高。且電容性輕觸開關(guān)容易受人體雜訊的干擾，容易產(chǎn)生誤操作。發(fā)明內(nèi)容基于上述問題，本發(fā)明的一目的在于提供一種電容性壓力感應(yīng)控制裝置，在外部壓力作 用下，改變金屬海綿內(nèi)部金屬顆粒的密度及金屬層和電容性傳感器元件之間的距離，增大可 變電容變化率，來提高感應(yīng)控制裝置的靈敏度。本發(fā)明的再一目的在于提供一種電容性壓力感應(yīng)控制裝置，屏蔽人體雜訊對電容性壓力 感應(yīng)控制裝置干擾。本發(fā)明提供一種電容性壓力感應(yīng)控制裝置，所述電容性壓力感應(yīng)控制裝置包括 一壓力 感應(yīng)單元， 一電容， 一電容頻率轉(zhuǎn)換器，一電阻， 一處理器，所述壓力感應(yīng)單元與所述電容 并聯(lián)于所述電容頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述電阻串聯(lián)于所述電容頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出 端之間，所述頻率轉(zhuǎn)換器輸出端連接于所述處理器輸入端。所述的壓力感應(yīng)單元包括一金屬 海綿， 一金屬層及一電容性傳感器元件，所述金屬海綿位于所述金屬層和電容性傳感器元件之間，所述金屬海綿用于在外部壓力作用下改變其內(nèi)部金屬顆粒的密度，并改變金屬層與電 容性傳感器之間的距離，以產(chǎn)生一可變電容，改變可變電容值，頻率轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述可變電 容值改變輸出的頻率值，所述處理器根據(jù)所述電容頻率轉(zhuǎn)換器輸出的頻率值產(chǎn)生一相應(yīng)的處 理信號。所述金屬海綿上表面的金屬層電連接于地，用于屏蔽人體噪聲對感應(yīng)裝置的干擾。 本發(fā)明之優(yōu)點(diǎn)在于，所述電容性壓力感應(yīng)控制裝置應(yīng)用金屬海綿提高了感應(yīng)控制的靈敏度；另外將壓力感應(yīng)單元的金屬層接地，能夠屏蔽人體雜訊對電容感應(yīng)控制裝置的干擾，從而減少誤操作。


圖l為一具體實(shí)施方式
中電容性壓力感應(yīng)控制裝置一壓力感應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為電容性壓力感應(yīng)控制裝置的電路框圖。圖3為本發(fā)明電容性壓力感應(yīng)控制裝置一頻率值-處理信號列表。
具體實(shí)施方式
請參閱圖l，圖l為具體實(shí)施方式
中壓力感應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。壓力感應(yīng)單元l包括一 金屬層101、 一金屬海綿102及一電容性傳感器元件103。所述金屬層101緊貼于金屬海綿102 上。所述金屬海綿102為一彈性體，其內(nèi)部含有金屬顆粒。所述金屬海綿102位于所述金屬層 101和電容性傳感器元件103之間，用于在外部壓力作用下改變所述金屬層101和電容性傳感 器元件103之間的距離，并改變金屬海綿102內(nèi)部的金屬顆粒密度。當(dāng)一外部壓力作用在所述 金屬層101上時，在外部壓力作用下，所述金屬層101將所述的金屬海綿102擠壓變形，使金 屬層101和電容性傳感器元件103之間的距離減小，所述金屬海綿102內(nèi)部金屬顆粒的密度增 大，所述金屬層101及金屬海綿102和所述電容性傳感器元件103之間形成一可變電容Cs。設(shè) 所述金屬層101及金屬海綿102和電容性傳感器元件103的固有電容為Cso，則壓力感應(yīng)單元的 總電容值為Cg=CSo+Cs。請一并參閱圖2及圖3，圖2為電容性壓力感應(yīng)控制裝置的電路框圖，圖3為電容性壓力感 應(yīng)控制裝置一頻率值-處理信號列表。在本實(shí)施方式中，所述電容性壓力感應(yīng)控制裝置包括 :上述壓力感應(yīng)單元l、 一電容Cp、 一電阻R、 一電容頻率轉(zhuǎn)換器2及一處理器3。所述電容性 傳感器元件103與所述電容Cp并聯(lián)于所述電容頻率轉(zhuǎn)換器2的輸入端。所述金屬海綿102及所 述金屬層101與所述電容性傳感器103形成可變電容Cs。所述金屬層101接地，用于屏蔽人體 雜訊對壓力感應(yīng)單元l的干擾。所述電容Cp的另一端也接地。所述電阻R連接于所述電容頻率 轉(zhuǎn)換器2的輸入端和輸出端。所述電容頻率轉(zhuǎn)換器2的輸出端連接于所述處理器3的輸入端，所述處理器3內(nèi)部預(yù)存有如圖3所示的頻率值-處理信號關(guān)系列表。所述列表定義頻率值及處 理器3輸出處理信號的關(guān)系。所述處理器3輸出端連接一外部電子設(shè)備(圖未示)，并輸出處 理信號控制電子設(shè)備的相應(yīng)功能。當(dāng)一外部壓力施加于壓力感應(yīng)單元l時，在外部壓力作用下，金屬海綿102被壓縮，其內(nèi) 部金屬顆粒密度變大，且金屬層101與電容性傳感器元件103之間的距離減小，所述金屬層 101及金屬海綿102與所述電容性傳感器元件103之間形成的可變電容Cs發(fā)生改變。此時，電 容頻率轉(zhuǎn)換器2輸入端的總電容值C為電容Cp的電容值Clo及壓力感應(yīng)單元的總電容值Cg的和， 即C《so+Cs+Cl(j。所述電容C輸入電容頻率轉(zhuǎn)換器2的輸入端，所述電容頻率轉(zhuǎn)換器2輸出一對 應(yīng)于該電容值C的頻率值f。所述頻率值f輸入處理器3，所述處理器3將所述頻率值與內(nèi)部預(yù) 存的頻率值-處理信號列表中的頻率值比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出一處理信號。當(dāng)外部壓力 改變時，所述可變電容亦發(fā)生改變，所述電容式壓力感應(yīng)控制裝置輸出的處理信號也相應(yīng)改 變。例如，當(dāng)所述電容頻率轉(zhuǎn)換器2的輸出頻率值為F1時，處理器3讀取內(nèi)部預(yù)存的關(guān)系列表 ，比較所述頻率值F1與列表中的頻率值，并輸出一處理信號S1;同理，當(dāng)所述電容頻率轉(zhuǎn)換 器2的輸出頻率值依次為F2、 F3、 F4時，所述處理器對應(yīng)輸出一處理信號S2、 S3、 S4。采用以上方式，提高了電容性壓力感應(yīng)控制裝置的靈敏度；同時，電容性壓力感應(yīng)控制 裝置的金屬層接地，避免了人體雜訊對電容性壓力感應(yīng)控制裝置的干擾，減少了誤操作。
權(quán)利要求
1. 一種電容性壓力感應(yīng)控制裝置，所述電容性壓力感應(yīng)控制裝置包括一壓力感應(yīng)單元，一電容、一電容頻率轉(zhuǎn)換器、一電阻及一處理器，所述壓力感應(yīng)單元與所述電容并聯(lián)于所述電容頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述電阻串聯(lián)于所述電容頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端之間，所述頻率轉(zhuǎn)換器輸出端連接于所述處理器輸入端，其特征在于所述的壓力感應(yīng)單元包括一金屬海綿、一金屬層及一電容性傳感器元件，所述金屬海綿位于所述金屬層和電容性傳感器元件之間，所述金屬海綿用于在外部壓力作用下改變其內(nèi)部金屬顆粒的密度，并改變所述金屬層與電容性傳感器之間的距離，以產(chǎn)生一可變電容，所述頻率轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述可變電容值改變輸出的頻率值，所述處理器根據(jù)所述電容頻率轉(zhuǎn)換器輸出的頻率值產(chǎn)生一相應(yīng)的處理信號。
2.如權(quán)利要求l所述的電容性壓力感應(yīng)控制裝置，所述金屬層電連接 于地，用于屏蔽人體噪聲對感應(yīng)裝置的干擾。
3.如權(quán)利要求l所述的電容性壓力感應(yīng)控制裝置，其特征在于，當(dāng)外 部壓力改變時，所述可變電容的容值發(fā)生改變。
4. 如權(quán)利要求l所述的電容性壓力感應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述 的處理器還包括一頻率值-處理信號列表，所述列表定義頻率值和處理信號的對應(yīng)關(guān)系。
5.如權(quán)利要求4所述的電容性壓力感應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述 電容頻率轉(zhuǎn)換器輸出變化的頻率值時，所述變化的頻率值輸入所述處理器處理，所述處理器 根據(jù)所述頻率值-處理信號列表輸出相應(yīng)的處理信號。
全文摘要
本發(fā)明為一種電容性壓力感應(yīng)控制裝置，所述電容性壓力感應(yīng)控制裝置包括一電容C_P，一電容頻率轉(zhuǎn)換器、一電阻、一壓力感應(yīng)單元及一處理器。所述的壓力感應(yīng)單元包括一金屬海綿，一金屬層及一電容性傳感器元件。所述金屬海綿位于所述金屬層和電容性傳感器元件之間，在外部壓力作用下改變其內(nèi)部的金屬顆粒密度，且改變金屬層與電容性傳感器元件之間的距離，以得到一個可變電容。所述的可變電容與電容C_P并連于電容頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端。電容頻率轉(zhuǎn)換器輸出一對應(yīng)于輸入電容改變的頻率值，所述處理器處理所述頻率值并輸出一相應(yīng)的處理信號。所述金屬海綿的運(yùn)用提高了感應(yīng)控制裝置的靈敏度，且所述金屬層接地，屏蔽了人體雜訊的干擾。
文檔編號H03K17/96GK101222220SQ20071020003
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者李曉光, 林世權(quán), 王漢哲, 謝冠宏 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司