[發明專利]壓力傳感器和電子設備

有效

• 申請號: 202110414419.1
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113301190B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 安亞斌;賀海明;趙明遠
• 申請（專利權）人: 榮耀終端有限公司
• 主分類號: H04M1/02
• 分類號: H04M1/02;G01L1/22;G01L1/18;H04M1/72454
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本申請公開了一種壓力傳感器和電子設備，涉及觸控技術領域，用于減小溫度對壓力傳感器檢測準確性的影響。壓力傳感器，包括：惠斯通電橋和熱發射二極管，惠斯通電橋包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻耦接形成環路，其中，第一電阻、第二電阻和第三電阻為定值電阻，第四電阻為壓敏電阻。惠斯通電橋的第一輸出端耦接至熱發射二極管的第一端，惠斯通電橋的第二輸出端以及熱發射二極管的第二端用于輸出電信號；在溫度升高時，熱發射二極管的等效阻值降低，第四電阻的阻值升高；在溫度降低時，熱發射二極管的等效阻值升高，第四電阻的阻值降低。

技術領域

本申請實施例涉及觸控技術領域，尤其涉及一種壓力傳感器和電子設備。

背景技術

隨著移動設備技術的發展，一體化將成為一種趨勢，這在防水、用戶體驗方面的優勢很大。為了實現移動終端的一體化，電子設備可以在需要設置物理按鍵(也稱為實體按鍵)的區域設置壓力傳感器，該壓力傳感器可以利用壓敏電阻的壓阻特性檢測用戶輸入的按壓操作，從而實現截屏、拍照、調整音量等物理按鍵的特定功能。其中，利用壓敏電阻的壓阻特性實現按鍵功能的這類按鍵可以稱為壓感按鍵。或者，也可以因為此類按鍵在電子設備的外觀不可見，故可將這類按鍵稱為虛擬按鍵(virtual key)等。

電子設備中的壓力傳感器利用壓敏電阻進行壓力檢測原理為：當電子設備上設置有壓敏電阻的區域受到外力的擠壓時，外力通過電子設備的外殼傳遞至壓敏電阻，使得壓敏電阻發生形變。其中，形變的壓敏電阻的阻值會發生變化。此時，壓力傳感器輸出電信號(例如電流信號或電壓信號)，電子設備可以根據該電信號來檢測壓力大小。

壓敏電阻的阻值不僅會因為壓敏電阻的形變而發生變化，也會受到環境條件(如溫度、濕度等)的影響。并且，溫度對壓敏電阻的阻值的影響尤為顯著。而上述方案中，并未考慮溫度對壓敏電阻的影響，使得壓力傳感器檢測的準確性較低。

發明內容

本申請實施例提供一種壓力傳感器和電子設備，用于減小溫度對壓力傳感器檢測準確性的影響。

為達到上述目的，本申請的實施例采用如下技術方案：

第一方面，本申請提供一種壓力傳感器，包括：惠斯通電橋和熱發射二極管，惠斯通電橋包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻耦接形成環路，其中，第一電阻、第二電阻和第三電阻為定值電阻，第四電阻為壓敏電阻。

第一電阻和第二電阻的耦接點作為惠斯通電橋的第一輸入端，第三電阻和第四電阻的耦接點作為惠斯通電橋的第二輸入端，第一輸入端和第二輸入端用于輸入恒定電壓或脈沖電壓。第二電阻和第四電阻的耦接點作為惠斯通電橋的第一輸出端耦接至熱發射二極管的第一端，第一電阻和第三電阻的耦接點作為惠斯通電橋的第二輸出端，惠斯通電橋的第二輸出端以及熱發射二極管的第二端用于輸出電信號，該電信號可以為電流信號或電壓信號。

在溫度升高時，熱發射二極管的等效阻值降低，第四電阻的阻值升高；在溫度降低時，熱發射二極管的等效阻值升高，第四電阻的阻值降低；即熱發射二極管的等效阻值隨溫度變化趨勢與壓敏電阻的阻值隨溫度變化趨勢相反，從而補償由于溫度變化導致壓敏電阻的阻值的變化，提高壓力傳感器檢測的準確性。

結合第一方面，在一種可能的設計方式中，熱發射二極管包括低溫多晶硅P溝道金屬氧化物半導體LTPS PMOS以及設置在LTPS PMOS上的第一金屬層，LTPS PMOS與第一金屬層點狀接觸，LTPS PMOS引出第一觸點，第一金屬層引出第二觸點。該熱發射二極管為P型熱發射二極管。

結合第一方面，在一種可能的設計方式中，熱發射二極管包括銦鎵鋅氧化物IGZO以及設置在IGZO上的第二金屬層，IGZO與第二金屬層點狀接觸，第二金屬層引出第一觸點，IGZO引出第二觸點。該熱發射二極管為N型熱發射二極管。