[發明專利]一種高分辨率寬量程微機械電位器引出結構及方法

有效

• 申請號: 202011007755.6
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112216454B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 秦明;何倩
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01C10/16
• 分類號: H01C10/16;H01C1/14;H01C1/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

1.一種高分辨率寬量程微機械電位器引出結構，其特征在于，該電位器引出結構包括長條狀微滑板(1)、N個電阻條、2N個控制電極條、N個金屬條及N個接觸觸點；所述長條狀微滑板(1)上的中間部分是由N個觸點單元通過高度控制單元和彈簧結構(3)過渡，依次串聯重復構成；觸點單元的背面覆蓋導電金屬材料構成的感應電極(4)和接觸觸點(9)；所述高度控制單元的背面上下兩端均勻分布高度控制凸點(5)，且其凸出長條狀微滑板(1)的背面一定高度；

兩個控制電極條、一個電阻條、一個金屬條為一組構成微電位器單元，一共組成N個微電位器單元，每個微電位器單元對應一個觸點單元，所述N個微電位器單元位于同一個平面；其中，每個微電位器單元中的兩個控制電極條、一個電阻條、一個金屬條平行排列，且一個電阻條、一個金屬條位于兩個控制電極條之間；每條電阻條的首尾依次串聯組成微機械電位器的S型電阻，S型電阻的兩端形成微機械電位器的C、D電阻輸出端；每個金屬條的相同一端連接并聯在一起，最終組成微機械電位器的抽頭W；所述每個微電位器單元設置在絕緣襯底表面，與長條狀微滑板(1)不在一個平面，長條狀微滑板(1)懸浮在微電位器單元上方。

2.根據權利要求1所述的一種高分辨率寬量程微機械電位器引出結構，其特征在于，所述長條狀微滑板(1)的兩端上下對稱設有線性執行器用定位槽(8)，便于長條狀微滑板(1)能在線性執行器的推動下上下自由移動。

3.根據權利要求1或2所述的一種高分辨率寬量程微機械電位器引出結構，其特征在于，所述N個觸點單元所在的N個正方形板為同一彈性材料構成。

4.根據權利要求1或2所述的一種高分辨率寬量程微機械電位器引出結構，其特征在于，觸點單元的背面覆蓋導電金屬材料構成的感應電極(4)包括第一感應電極和第二感應電極，通過細導電金屬相連接；并且第一感應電極和第二感應電極平行，接觸觸點(9)位于第一感應電極和第二感應電極之間且不與感應電極接觸。

5.根據權利要求4所述的一種高分辨率寬量程微機械電位器引出結構，其特征在于，所述高度控制凸點(5)凸出長條狀微滑板(1)背面的高度小于微電位器單元和長條狀微滑板(1)之間的間隙。

6.一種根據權利要求1-5任一項所述的一種高分辨率寬量程微機械電位器引出結構產生可變電阻輸出的方法，其特征在于，該方法如下：當需要調節抽頭W的輸出電阻時，在長條狀微滑板所在平面內，垂直于長條狀微滑板的一維方向上移動長條狀微滑板(1)發生合適的位移，所述合適的位移為小于控制電極條的長度，再對其中一個微電位器單元中的兩個控制電極施加控制電壓，靜電力將作用到觸點單元的感應電極(4)上，導致該觸點單元向下彎曲使得接觸觸點短接對應的微電位器單元中的電阻條和金屬條的某個位置，從而使抽頭W產生所需要的電阻輸出。