[發(fā)明專利]壓力傳感器以及壓力感測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710962848.6
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN109668659B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭峻廷
• 申請（專利權(quán)）人: 宏碁股份有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種壓力傳感器，包含有：

一第一極板；

復(fù)數(shù)個第二極板；

一彈性體，設(shè)置于所述第一極板與所述復(fù)數(shù)個第二極板之間；

一第一開關(guān)，包含有一第一端，耦接于所述第一極板，以及一第二端，選擇性地耦接于一第一極板接收端或是一接地端；

復(fù)數(shù)個第二開關(guān)，其中每一第二開關(guān)，包含有一第一端，耦接于所述復(fù)數(shù)個第二極板的其中之一，以及一第二端，選擇性地耦接于一第二極板接收端、所述接地端或是一驅(qū)動信號端；以及

一控制單元，用來產(chǎn)生一控制信號，以控制所述第一開關(guān)以及所述復(fù)數(shù)個第二開關(guān)；

其中，于一正常運作期間，所述控制單元依據(jù)一電極連接組態(tài)產(chǎn)生所述控制信號，所述電極連接組態(tài)包含有至少一部分的所述復(fù)數(shù)個第二極板耦接于所述接地端或為一浮接狀態(tài)以及其余的第二極板耦接于所述驅(qū)動信號端，

其中，于所述正常運作期間，根據(jù)所述控制信號，所述第一開關(guān)的所述第一端耦接于所述第一極板且所述第一開關(guān)的所述第二端耦接于所述第一極板接收端，以及根據(jù)所述控制信號與所述電極連接組態(tài)，至少一部分的所述復(fù)數(shù)個第二開關(guān)的第二端被耦接至所述接地端或為所述浮接狀態(tài)以及其余的第二開關(guān)的第二端被耦接至所述驅(qū)動信號端，以將相應(yīng)的第二極板連接至所述驅(qū)動信號端。

2.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，進(jìn)一步包括︰

一驅(qū)動單元，耦接于所述驅(qū)動信號端，用來產(chǎn)生一驅(qū)動信號；以及

一處理單元，耦接于所述第一極板接收端，用來于所述正常運作期間經(jīng)由所述第一極板接收端接收一第一感測信號并據(jù)以判斷出對應(yīng)于一第一力量的第一電容值。

3.如權(quán)利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，于一測試期間時組態(tài)所述處理單元設(shè)定所述電極連接組態(tài)，以及于不同力量施加至所述第一極板時所述處理單元根據(jù)所述電極連接組態(tài)偵測對應(yīng)于不同力量的第一極板電容值與偵測壓縮電極面積。

4.如權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，進(jìn)一步包括︰

一儲存單元，用以儲存所述電極連接組態(tài)、對應(yīng)于不同力量的第一電容值與壓縮電極面積的對應(yīng)關(guān)系。

5.如權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，于施加所述第一力量至所述第一極板時，所述控制單元根據(jù)所述電極連接組態(tài)產(chǎn)生所述控制信號，使得所述第一開關(guān)的所述第一端耦接于所述第一極板且所述第一開關(guān)的所述第二端耦接于所述第一極板接收端，所述至少一部分的所述復(fù)數(shù)個第二開關(guān)的第二端耦接至所述接地端或切換至所述浮接狀態(tài)以及其余的第二開關(guān)的第二端耦接至所述驅(qū)動信號端，所述驅(qū)動單元經(jīng)由所述驅(qū)動信號端輸入所述驅(qū)動信號至所連接的第二極板，所述處理單元經(jīng)由所述第一極板接收端接收所述第一感測信號并據(jù)以判斷出對應(yīng)于所述第一力量的第一電容值。

6.如權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，于施加所述第一力量至所述第一極板時，所述控制單元產(chǎn)生所述控制信號，使得所述第一開關(guān)的所述第一端耦接于所述第一極板且所述第一開關(guān)的所述第二端耦接于所述接地端，以將所述第一極板切換至所述接地端，并且使得每一第二開關(guān)分別耦接于一相應(yīng)的第二極板接收端，以將每一第二極板耦接至相應(yīng)的第二極板接收端，以及所述處理單元經(jīng)由相應(yīng)的所述復(fù)數(shù)個第二極板接收端接收復(fù)數(shù)個第二感測信號，并據(jù)以偵測出對應(yīng)于所述復(fù)數(shù)個第二極板的復(fù)數(shù)個第二電容值以及由所述復(fù)數(shù)個第二極板之中判斷出經(jīng)壓縮的第二極板，以及所述處理單元計算被判斷為經(jīng)壓縮的第二極板所涵蓋區(qū)域的面積，以做為對應(yīng)于所述第一力量的壓縮電極面積。

7.如權(quán)利要求6所述的壓力傳感器，其特征在于，針對每一第二極板，所述處理單元經(jīng)由所述每一第二極板的相應(yīng)第二極板接收端接收一第二感測信號并據(jù)以判斷出對應(yīng)于所述每一第二極板的第二電容值，于對應(yīng)于所述每一第二極板的第二電容值大于或等于一預(yù)設(shè)電容值時所述處理單元判斷所述每一第二極板為經(jīng)壓縮的第二極板，以及于對應(yīng)于所述每一第二極板的第二電容值小于所述預(yù)設(shè)電容值時，所述處理單元判斷所述每一第二極板為未經(jīng)壓縮的第二極板。