[發明專利]手寫動態力信息采集裝置

在審

• 申請號: 201510459443.1
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN104992090A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 王軍;李小牛;端黎明
• 申請（專利權）人: 蕪湖科創生產力促進中心有限責任公司
• 主分類號: G06F21/31
• 分類號: G06F21/31;G06F3/044
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述采集裝置包括數據采集模塊和傳感系統信號處理器，數據采集模塊包括傳感器矩陣，傳感器矩陣設置在書寫區域下方，所述傳感器包括圓環電容單元組和條狀電容單元組，所述條狀電容單元組設置在圓環電容單元組外基板的四角，圓環電容單元組包括兩對以上圓環電容單元對，所述圓環電容單元對包括兩個圓環電容單元，所述條狀電容單元組包括X方向差動電容單元組和Y方向差動電容單元組，X方向差動電容單元組和Y方向差動電容單元組均包括兩個以上相互形成差動的電容單元模塊，所述電容單元模塊是由兩個以上的條狀電容單元組成的梳齒狀結構，每個圓環電容單元和條狀電容單元均包括上極板的驅動電極和下極板的感應電極。

2.根據權利要求1所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述采集裝置還包括顯示模塊和敏感膜片，所述顯示模塊連接傳感系統信號處理器，敏感膜片覆蓋在傳感器陣列表面，所述顯示模塊的長和寬相比于傳感器陣列以相同的比例縮小。

3.根據權利要求2所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述每個圓環電容單元的感應電極和驅動電極正對且形狀相同，所述每個條狀電容單元的驅動電極和感應電極寬度相同，條狀電容單元的驅動電極長度大于感應電極長度，條狀電容單元的驅動電極長度兩端分別預留左差位δ_左和右差位δ_右，b_0驅＝b_0感+δ_右+δ_左，其中b_0驅為條狀電容單元的驅動電極長度，b_0感為條狀電容單元的感應電極長度。

4.根據權利要求3所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述條狀電容單元的左差位δ_左＝右差位δ_右，且其中d₀為彈性介質厚度，G為彈性介質的抗剪模量，τ_max為最大應力值。

5.根據權利要求2所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述兩組相互形成差動的電容單元模塊的條狀電容單元的驅動電極和感應電極沿寬度方向設有初始錯位偏移，錯位偏移大小相同、方向相反。

6.根據權利要求2所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述圓環電容單元組包括n個同心圓環電容單元，其中其中，a_平為平行板的長度，r_圓為圓環電容單元圓環的寬度，a_δ圓為相鄰兩圓環電容單元之間的電極間距。

7.根據權利要求2所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，X方向差動電容單元組和Y方向差動電容單元組均包括m個條狀電容單元，其中，a_平為平行板的長度，a_δ條為相鄰兩條狀電容單元之間的電極間距，a₀條狀電容單元的寬度。

8.根據權利要求2所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述同心圓環電容單元的寬度r_圓和條狀電容單元的寬度a₀相等；條狀電容單元電極間距a_δ條和圓環電容單元電極間距a_δ圓相等，所述條狀電容單元的寬度其中，d₀為彈性介質厚度，E為彈性介質的楊氏模量，G為彈性介質的抗剪模量。

9.根據權利要求2所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述圓環電容單元組和條狀電容單元組的驅動電極通過一個引出線與傳感系統信號處理器連接，所述圓環電容單元組的每個圓環電容單元的感應電極單獨引線與傳感系統信號處理器連接，所述X方向差動電容單元組和Y方向差動電容單元組的電容單元模塊感應電極分別通過一根引出線與傳感系統信號處理器連接。

10.根據權利要求2所述的手寫動態力信息采集裝置，其特征在于，所述圓環電容單元、電容單元模塊與傳感系統信號處理器之間分別設有中間變換器，中間變換器用于設置電壓對電容或頻率對電容的傳輸系數，所述傳感器系統信號處理器包括多路信號高速切換電路、A/D變換電路和控制電路，所述高速切換電路包括三級切換電路，前一級切換電路的輸出為下一級切換電路的輸入信號，最后一級切換電路經A/D變換電路送入控制電路。