[發明專利]感測裝置

在審

• 申請號: 201710160559.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN108627295A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 吳宗儒
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16;G01S17/08
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 謝志為

一種感測裝置，其包括：電路基板，應力感觸部，以及四個應力測量部；該應力感觸部包括彈性元件以及蓋帽部，該彈性元件包括底端以及頂端，該底端固定在電路基板上，該蓋帽部蓋合在彈性元件的頂端，該蓋帽部的背離安裝面的上表面為觸摸端；每個應力測量部包括第一電極，設置在第一電極上的壓電片以及設置在壓電片上的第二電極，該第一電極與第二電極分別與該壓電片電連接，該第一電極呈弧形；每個第一電極包括第一端與第二端，每個第一端固定在電路基板上，每個第二端固定在蓋帽部的側面，每個第一電極在電路基板上的投影與其相鄰的第一電極在該電路基板上的投影相垂直，且相對的兩個第一電極在電路基板上的投影位于同一條直線。

技術領域

本發明涉及傳感器領域，尤其涉及一種能同時感測三維應力與測量與障礙物距離的感測裝置。

背景技術

壓力感測器的應用相當普遍，包含機器人、信息計算機領域、工業生產自動化、生醫領域、無線生理監控及游戲機之游戲桿或手把等方面都可見壓力感測器的利用。現有技術中壓力感測器大部分系限于一維方向上應力的量測。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種能夠多維測量應力的感測裝置。

一種感測裝置，其包括：電路基板，應力感觸部，以及四個應力測量部；

該應力感觸部設置在該電路基板上且其包括彈性元件以及蓋帽部，該彈性元件包括底端以及與該底端相背的頂端，該彈性元件的底端設置在該電路基板上，該蓋帽部蓋合在該彈性元件的頂端，該蓋帽部的背離所述安裝面的上表面為觸摸端；

每個應力測量部包括第一電極，設置在第一電極上的壓電片以及設置在壓電片上的第二電極，該第一電極與第二電極分別與該壓電片電性連接，其特征在于：該第一電極呈弧形形狀；

每個第一電極包括第一端與第二端，每個第一電極的第一端固定在該電路基板上，每個第一電極的第二端固定在蓋帽部的側表面，且每個第一電極的第二端距離電路板的高度相等，每個第一電極在該電路基板上的投影與其相鄰的第一電極在該電路基板上的投影相互垂直，且相對的兩個第一電極在該電路基板上的投影位于同一條直線上。

進一步地，該第一端距離該彈性元件中心軸線的距離與第二端距離該彈性元件底端的距離相等。

進一步地，該彈性元件為螺旋彈簧。

進一步地，該蓋帽部包括一個圓柱形空腔，該圓柱形空腔包括一個開口，該開口朝向該電路板。

進一步地，該應力感觸部還包括第一支撐柱及第二支撐柱，該第一支撐柱與第二支撐柱的長度之和小于該彈性元件不發生彈性形變時的長度，所述第一支撐柱固定在該電路板上，該第二支撐柱固定在蓋帽部的圓柱形空腔底部，該彈性元件的底端套設在該第一支撐柱上，該彈性元件的頂端套設在該第二支撐柱上。

進一步地，該感測裝置還包括設置在該電路基板上的第一信號處理模塊，該四個應力測量部分別電性連接該第一信號處理模塊，該第一信號處理模塊用以接收各個應力測量部的輸出電壓并對該輸出電壓進行運算處理，以產生一第一輸出信號。

進一步地，該感測裝置還包括設置在該電路基板下表面的超聲波發生裝置以及第二信號處理模塊，該超聲波發生裝置用于發出超聲波，該第二信號處理模塊用于接收超聲波發出的聲音信號。

進一步地，還包括設置在該電路基板下表面的連接端口，該連接端口電性連接該第一信號處理模塊及第二信號處理模塊，并且用以接收第一信號處理模塊及第二信號處理模塊輸出的輸出信號。

進一步地，該電路基板的上表面沿四周邊緣還開設有一環形凹槽，該環形凹槽用于埋設電連接該超聲波發生裝置以及該第二信號處理模塊之間的信號線。

進一步地，每個該第一電極的材料為不銹鋼材料。