CN108235748B - 压阻式传感器、压力检测装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

一种压阻式传感器、压力检测装置和电子设备，属于电子技术设备领域。压阻式传感器包括基板(12)和半桥式压阻传感单元；半桥式压阻传感单元包括两个桥臂(6，7)，两个桥臂(6，7)串联；两个桥臂(6，7)的连接端引出信号采集端(IN)；两个桥臂(6，7)的开放端分别引出激励信号施加端；每一个桥臂(6，7)包括至少一个电阻单元(101，102，103，104)，电阻单元(101，102，103，104)位于基板(12)上，两个桥臂(6，7)包括的电阻单元(101，102，103，104)的数量相同。这使压阻式传感器在实现压力检测功能时，可以抑制温度漂移，并增加信号量，并且对整个电子设备的内部空间要求比较低，易于推广使用。

Description

压阻式传感器、压力检测装置、电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术设备领域，特别涉及一种压阻式传感器、压力检测装置、电子设备。

背景技术

现有技术中，电子设备的压力检测方案，主要是基于电容传感器进行检测的。如图1所示，这种方案的原理是使用手指1按压盖板2。手指1施加的压力通过盖板2传导到电容传感器4的第一极板41上。第一极板41受力变形，使第一极板41和第二极板42之间的间距发生改变。从而，电容传感器4的电容值的大小发生改变，故可以根据上述原理实现压力的检测。

但是发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下技术问题：基于电容传感器对压力进行检测，需要电容传感器4的第一极板41和第二极板42相对设置。第一极板41需要通过粘合胶3粘合在盖板2上。第二极板42通过粘合胶3粘合在承载板5上。但是，这种设计方式对整个电子设备的内部空间要求比较高，而且对第一极板41、第二极板42、盖板2以及承载板5的配合、公差控制、装配、出厂测试等都有较高要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种压阻式传感器、压力检测装置、电子设备，使得压阻式传感器在实现压力检测功能时，可以抑制温度漂移，增加信号量并且对整个电子设备的内部空间要求比较低，易于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种压阻式传感器，包括基板和半桥式压阻传感单元；半桥式压阻传感单元包括两个桥臂，两个桥臂串联；其中，两个桥臂的连接端引出信号采集端；两个桥臂的开放端分别引出激励信号施加端；每一个桥臂包括至少一个电阻单元，电阻单元位于基板上，其中，两个桥臂包括的电阻单元的数量相同。

本发明实施例还提供了一种压力检测装置，包括上述压阻式传感器及处理器，压阻式传感器，用于接收压力；处理器，用于对压阻式传感器输出的信号进行处理以得到所述压力的压力信息。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括上述压力检测装置。

本发明实施例相对于现有技术而言，通过压阻式传感器包括基板和半桥式压阻传感单元的设计，使得压阻式传感器在实现压力检测功能时，可以抑制温度漂移，还可以增加信号量。并且，使用压阻式传感器实现压力的检测，只需将压阻式传感器布置在某个待检测受力面上即可。压阻式传感器受力产生形变，从而压阻式传感器的阻值发生相应变化。可以避免电容式传感器极板的结构设计。对整个电子设备的内部空间要求比较低，易于推广使用。并且将压阻式传感器组装到电子设备的组装方式较为简单，有助于将压阻式传感器融合到电子设备的各个部件上以实现各种丰富的应用。

另外，半桥式压阻传感单元为两个，分别为第一半桥式压阻传感单元和第二半桥式压阻传感单元；所述第一半桥式压阻传感单元的激励信号施加端和所述第二半桥式压阻传感单元的激励信号施加端电连接。

另外，第一半桥式压阻传感单元和第二半桥式压阻传感单元均包括两个电阻单元，基板的其中一面布局两个电阻单元，基板的另一面布局两个电阻单元。

另外，基板至少为两个；每个基板上均设置有电阻单元。

另外，电阻单元包括电阻层和两个引线端子；两个引线端子和所述电阻层通过以下工艺附着在所述基板上：将所述两个引线端子间隔地涂覆在所述基板上，将所述电阻层涂覆在所述基板上，且所述电阻层位于所述两个引线端子之间，其中，所述电阻层两端分别延伸至所述两个引线端子上，在所述电阻层和所述引线端子上方涂覆绝缘层，以使绝缘层覆盖电阻层和引线端子；或者，将所述电阻层涂覆在所述基板上，将所述两个引线端子分别涂覆在所述基板上，且位于所述电阻层的两端，其中，所述两个引线端子分别延伸至所述电阻层上，在所述电阻层和所述引线端子上方涂覆绝缘层，以使绝缘层覆盖电阻层和引线端子；或者，将所述电阻层和所述两个引线端子分别涂覆在所述基板上，且所述两个引线端子位于所述电阻层的两端，其中，所述两个引线端子均为硬质引线端子，在所述电阻层和所述引线端子相邻的上方涂覆银浆，在电阻层、引线端子以及银浆上方涂覆绝缘层，以使绝缘层覆盖电阻层、引线端子以及银浆。

另外，电阻层的形状为矩形、蛇形或回形。

另外，压力检测装置还包括盖板；所述盖板覆盖在所述压阻式传感器上，压阻式传感器通过粘合胶贴合于盖板；所述盖板，用于接收压力且将所述压力传导至所述压阻式传感器。

另外，电子设备包括侧键组件，每一个侧键组件均包括一压阻式传感器。

另外，侧键组件至少为两个，相邻的压阻式传感器之间设有凸起卡扣，凸起卡扣的高度大于所述压阻式传感器的高度。

另外，电子设备包括具有压力检测功能的指纹识别按键组件，指纹识别按键组件包括指纹模组及压阻式传感器，所述压阻式传感器为两个；所述指纹模组设置于所述盖板内侧，且两个所述压阻式传感器分别位于所述指纹模组的两侧。

另外，电子设备包括带触摸功能的显示组件，所述显示组件还包括显示屏和触摸传感器；所述显示屏位于所述盖板和所述压阻式传感器之间；所述触摸传感器位于盖板和所述显示屏之间，或者所述触摸传感器集成于所述显示屏内部，其中，所述压阻式传感器为透明材质；或者，所述触摸传感器位于盖板和所述压阻式传感器之间；所述显示屏固定于所述压阻式传感器，其中，所述压阻式传感器为透明材质。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是现有技术中电子设备的压力检测方案的结构示意图；

图2是根据第一实施方式中压阻式传感器的半桥拓扑结构示意图；

图3是根据第一实施方式中压阻式传感器的半桥应用原理电路图；

图4是根据第一实施方式中压阻式传感器的全桥拓扑结构示意图；

图5是根据第一实施方式中全桥拓扑结构的等效电阻示意图；

图6是根据第一实施方式中压阻式传感器的全桥应用原理电路图；

图7是一实施方式中电阻单元在基板上的第一布局方式示意图；

图8是一实施方式中电阻单元在基板上的第二布局方式示意图；

图9是一实施方式中电阻单元在基板上的第三布局方式示意图；

图10是根据第一实施方式中每个桥臂由两个电阻单元组成的压阻式传感器的全桥拓扑结构示意图；

图11是一实施方式中电阻单元分散布局在基板两面的第一布局方式示意图；

图12是一实施方式中电阻单元分散布局在基板两面的第二布局方式示意图；

图13是一实施方式中电阻单元分散布局在基板两面的第三布局方式示意图；

图14是一实施方式中电阻单元分散布局在两个基板上的第二布局方式示意图；

图15是一实施方式中电阻单元分散布局在两个基板上的第三布局方式示意图；

图16是一实施方式中矩形压阻式传感器的结构示意图；

图17是根据第一实施方式中蛇形电阻层的压阻式传感器的结构示意图；

图18是根据第一实施方式中回形电阻层压阻式传感器的结构示意图；

图19是一实施方式中通过第一加工工艺形成的压阻式传感器的剖视图；

图20是一实施方式中通过第二加工工艺形成的压阻式传感器的剖视图；

图21是一实施方式中通过第三加工工艺形成的压阻式传感器的剖视图；

图22是根据第三实施方式中键盘的剖视图；

图23是根据第三实施方式中鼠标的结构示意图；

图24是根据第三实施方式中虚拟按键叠层结构示意图；

图25是根据第三实施方式中虚拟按键剖视图；

图26是根据第三实施方式中虚拟按键受力分析图；

图27是根据第三实施方式中具有按键功能的侧键组件结构示意图；

图28是根据第三实施方式中具有两个按键功能的侧键组件结构示意图；

图29是根据第三实施方式中具有两个压阻式传感器的指纹识别按键组件的剖视图；

图30是根据第三实施方式中盖板上面具有凹槽的指纹识别组件的剖视图；

图31是根据第三实施方式中盖板上下面均具有凹槽的指纹识别按键组件的剖视图；

图32是根据第三实施方式中盖板具有通孔的指纹识别按键组件的剖视图；

图33是根据第三实施方式中具有一个压阻式传感器的指纹识别按键组件的剖视图；

图34是根据第三实施方式中带有两个焊接点的指纹识别按键组件的剖视图；

图35是根据第三实施方式中带有一个焊接点的指纹识别按键组件的剖视图；

图36是根据第三实施方式中触摸传感器位于盖板和显示屏之间的显示组件的剖视图；

图37是根据第三实施方式中触摸传感器集成于显示屏内部的显示组件的剖视图；

图38是根据第三实施方式中触摸传感器位于盖板和压阻式传感器之间的显示组件的剖视图；

图39是根据第三实施方式中电子设备剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种压阻式传感器。如图2所示，压阻式传感器包括基板和半桥式压阻传感单元。半桥式压阻传感单元在实现压力检测功能时，可以抑制温度漂移，还可以增加信号量。半桥式压阻传感单元包括两个桥臂，两个桥臂串联；其中，两个桥臂的连接端引出信号采集端；两个桥臂的开放端分别引出激励信号施加端；每一个桥臂包括至少一个电阻单元，电阻单元位于基板上，其中，两个桥臂包括的电阻单元的数量相同。

需要说明的是，激励信号施加端用于施加高电平或低电平。具体地说，如图2所示，两个桥臂的连接端引出信号采集端IN。两个桥臂分别是第一桥臂6和第二桥臂7。第一桥臂6的开放端引出的激励信号施加端用于施加高电平(即可以在第一桥臂6的开放端施加电压VDD)。第二桥臂7的开放端引出的激励信号施加端用于施加低电平(即第二桥臂的开放端可以接地GND)。基板可以但不限于为印刷电路板PCB板。基板的材料可以但不限于为：聚酰亚胺PI材料、涤纶树脂PET材料、玻璃或者聚甲基丙烯酸甲酯PMMA材料。如图3所示，值得一提的是，压阻式传感器为半桥拓扑单元结构。为了与全桥式压阻式传感器区分。压阻式传感器可以称为半桥压阻式传感器。半桥压阻式传感器10接入检测芯片8，检测芯片8接入主控芯片9。具体而言，半桥压阻式传感器10的信号采集端IN通过多路复用开关单元801接入前级放大器单元803，再经过模数转换电路单元804，接入至处理器单元805，处理器单元805接入至主控芯片9。半桥压阻式传感器10的激励信号施加端接入至激励信号电路单元802，由激励信号电路单元802为半桥压阻式传感器10施加电压。激励信号电路单元802接入至处理器单元805。当有压力施加在压阻式传感器上时，第一桥臂6的电阻和第二桥臂7的电阻的大小会发生改变，会影响第一桥臂6的电阻和第二桥臂7的电阻的分压比例，从而影响信号采集端IN的信号大小。检测芯片8通过检测信号采集端IN的信号变化来计算压力的大小。而当有温度影响的时候，第一桥臂6的电阻和第二桥臂7的电阻受温度影响产生的阻值漂移接近，IN点的分压比例基本保持不变，所以温度漂移给IN信号点带来的信号变化影响有限，所以能够抑制了温度漂移的影响。

另外，为了进一步抑制温漂，半桥式压阻传感单元为两个，分别为第一半桥式压阻传感单元和第二半桥式压阻传感单元；第一半桥式压阻传感单元的激励信号施加端和第二半桥式压阻传感单元的激励信号施加端电连接。具体地说，第一半桥的信号施加端和第二半桥的信号施加端连接。第一半桥的接地端和第二半桥的接地端连接。第一半桥和第二半桥的信号采集端，可以分别接入控制电路。如图4所示，将两个半桥并联拼接在一起组成全桥拓扑结构。电阻单元为四个，分别是第一电阻单元101、第二电阻单元102、第三电阻单元103以及第四电阻单元104形成的全桥拓扑结构，其等效电路如图5所示。第一电阻单元101、第二电阻单元102、第三电阻单元103以及第四电阻单元104分别等效对应于第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4分别是全桥拓扑结构的四个桥臂。此电桥拓扑单元有四个引线端。其中相对的两个引线端分别接入激励信号VDD与系统地GND。另外两个为信号采集端，分别为IN+与IN-。IN+与IN-这两个差分信号输入端连接检测芯片。当有压力施加在压阻式传感器时，会影响R1与R2的分压比例，影响R3与R4的分压比例。两者影响比例不一致，从而影响IN+与IN-之间的差分信号大小。而当有温度影响的时候，R1与R2，R3与R4两组电阻受温度影响产生的阻值漂移接近。IN+端与IN-端的受影响的分压比例基本不受温度影响。如此对IN+与IN-之间的差分信号大小影响微弱，芯片检测的信号大部分是由于按压所产生的有用信号变化，硬件拓扑结构上抑制了温度漂移的影响。值得一提的是，压阻式传感器为全桥拓扑单元结构，可以称之为全桥压阻式传感器。如图6所示，于实际的应用中，全桥压阻式传感器11通过检测芯片8接入主控芯片9。具体而言，全桥压阻式传感器11的IN+与IN-分别通过多路复用开关单元801接入前级放大器单元803，再经过模数转换电路单元804，接入至处理器单元805，处理器单元805接入至主控芯片9。将IN+与IN-分别连接不同的检测通道，有助于提高检测速度。也可以采用两个检测通道采用轮询的方式对每个形成全桥拓扑单元的全桥压阻式传感器11进行一一采样检测。

需要说明的是，电阻单元可以并列位于基板。如图7所示，全桥压阻式传感器为例进行说明，电阻单元可以为四个，并列位于基板12。四个电阻单元并列位于基板12。以图示方向为例进行说明。从左至右依次是，第一电阻单元、第二电阻单元、第三电阻单元以及第四电阻单元。四个电阻单元的上面端子从左至右依次是IN+、IN+、IN-、IN-。四个电阻单元的下面端子从左至右依次是VDD、GND、VDD、GND。如图8所示，四个电阻单元还可以以如下方式排列布局于基板12。四个电阻单元的上面端子从左至右依次是IN-、IN+、IN+、IN-。四个电阻单元的下面端子从左至右依次是VDD、GND、VDD、GND。如图9所示，四个电阻单元还可以以如下方式排列布局于基板12。四个电阻单元的上面端子从左至右依次是IN+、IN-、IN+、IN-。四个电阻单元的下面端子从左至右依次是GND、VDD、VDD、GND等。在此不再列举。

如图10所示，全桥的每个桥臂可以由两个电阻单元串联组成。值得一提的是，每个桥臂不限于由两个电阻单元串联组成。还可以是三个电阻单元串联组成，还可以是四个电阻单元串联组成等，在此不再列举。并且，于实际的应用中，在电阻单元的阻值允许的情况下，每个桥臂还可以是两个电阻单元并联组成。

本实施方式中，电阻单元分散布局在基板的两面有助于提升同样形变作用下的检测信号量。具体而言，在电阻单元形成全桥拓扑结构时，将电阻单元分散布局在基板的两面，可以在相同力情况下获得更大的差分信号变化量。拿图5举例，假如把R1与R2设计在同一层面，当同样的形变作用到两者上时，它们产生的变化会比较近似。如此造成IN+处的分压比例变化较小，产生的信号量较小，同理IN-处的信号也如此。而如果把R1与R2设计在不同的层面上，同样的形变作用在两个分压电阻上的时候，R1的变化与R2的变化由于在不同层面，其变化差异加大。从而，对IN+处的分压比例影响加大，达到了提升信号变化量的效果。同理IN-处信号由于R3与R4处在不同的层次，也起到加大信号变化量的效果。但是IN+与IN-处的信号两者都一样比例加大的话，那IN+与IN-之间的差分信号还是微弱的。比如，虽然R1与R2在不同层，R3与R4在不同层；然而R1与R3在同一层，R2与R4在同一层。这种设计上单个半桥看信号是加大了，但是两个半桥之间的IN+与IN-之间的差分信号还是没有加大的。所以这时候的全桥拓扑还需要将R1与R4这一对角桥臂设计在同一层，R3与R2这一对桥臂设计在同一层，这样可以实现加大IN+与IN-之间的差分信号。如果只是半桥拓扑，那么两个电阻单元处在不同的层次有利于加大检查信号。如果是全桥拓扑，那么每个半桥内的两个电阻单元应该处在不同层次，并且对角电阻单元应该处在同一层次。如图11所示，优选的布局方式为基板12的其中一面布局两个电阻单元。基板12的另一面布局两个电阻单元。具体而言，以图示方向为例进行说明：第一电阻单元101和第四电阻单元104位于基板12的上表面。第二电阻单元102和第三电阻单元103位于基板12的下表面。且第二电阻单元102和第三电阻单元103位于第一电阻单元101和第四电阻单元104之间。或者，如图12所示，第一电阻单元101和第四电阻单元104位于基板12的上表面，且位于基板12的右侧部分。第二电阻单元102和第三电阻单元103位于基板12的下表面，且位于基板12的左侧部分。或者，第二电阻单元102和第三电阻单元103(对角电阻单元的两个电阻单元)和第一电阻单元101和第四电阻单元104(对角电阻单元的两个电阻单元)，在基板12的一端至另一端的方向上依次排列，如图13所示，第二电阻单元102和第三电阻单元103位于基板12的上表面，且位于基板12的左侧部分。第一电阻单元101和第四电阻单元104位于基板12的下表面，且位于基板12的右侧部分等。在此不再列举。值得说明的是，本实施方式中对电阻单元在基板12每一面的具体位置和具体个数，不做限制。

于实际的设计过程中，基板可以设计为至少为两个；每个基板上均设置有所述电阻单元。如图14所示，以基板为两个为例进行说明：两个基板分别是第一基板121、第二基板122。第一基板121上布局两个电阻单元。第二基板122上布局两个电阻单元。第一基板121布局有电阻单元的一面与第二基板122具有电阻单元的一面相对设置。并且，第一基板121通过粘合胶13与第二基板122上的电阻单元固定。如图15所示，第一基板121上布局两个电阻单元。第二基板122上布局两个电阻单元。第一基板121具有电阻单元的一面与第二基板122具有电阻单元的一面相对设置。并且，第一基板121上的电阻单元和第二基板122上的电阻单元分别固定在粘合胶13的两面。

需要说明的是，电阻单元包括电阻层和两个引线端子。电阻层可以但不限于为碳或石墨烯。两个引线端子的材料可以但不限于为铜或者银浆。还需要说明的是，电阻层的长度、宽度、厚度影会响压感式电阻单元的阻值。通过调整电阻层的长度、宽度、厚度能够得到适配检测芯片电路的阻值参数范围的压阻式传感器。在实际的应用中，电阻单元14通过检测芯片8接入主控芯片9。激励信号单元802为电阻单元14施加激励信号。检测芯片8内部的多个处理单元对电阻单元14进行采样。即可实时检测电阻单元14的阻值变化，将阻值的模拟信号变化转换为数字信号，再通过运算处理得到对应的压力值大小后上报给主控芯片9。主控芯片9收到压力信息后与预设阈值比对，然后做出相应的应用命令处理。其中，电阻层15的形状可以但不限于为如图16所示的矩形；如图17所示的蛇形；或者，如图18所示的回形等等。

一、两个引线端子和电阻层通过以下工艺附着在基板上：

如图19所示，将两个引线端子16间隔地涂覆在基板12上。将电阻层15涂覆在基板12上，且位于两个引线端子16之间。其中，电阻层15两端分别延伸至两个引线端子16上，有助于保证引线端子16与电阻层15充分接触导通。在电阻层15和引线端子16上方涂覆绝缘层17，以使绝缘层17覆盖电阻层15和引线端子16。涂覆绝缘层17是为了保护两个引线端子16和电阻层15不被氧化。

二、两个引线端子和电阻层通过以下工艺附着在基板上：

如图20所示，将电阻层15涂覆在基板12上。将两个引线端子16分别涂覆在基板12上，且位于电阻层15的两端。其中，两个引线端子16分别延伸至电阻层15上，有助于保证引线端子16与电阻层15充分接触导通。在电阻层15和引线端子16上方涂覆绝缘层17，以使绝缘层17覆盖电阻层15和引线端子16。涂覆绝缘层17是为了保护两个引线端子16和电阻层15不被氧化。

三、两个引线端子和电阻层通过以下工艺附着在基板上：

如图21所示，将电阻层15和所述两个引线端子16分别涂覆在基板12上，且两个引线端子16位于电阻层15的两端。其中，两个引线端子16均为硬质引线端子。在电阻层15和引线端子16相邻的上方涂覆银浆18，有助于保证引线端子16与电阻层15充分接触导通。在电阻层15、引线端子16以及银浆18上方涂覆绝缘层17，以使绝缘层17覆盖电阻层15、引线端子16以及银浆18。涂覆绝缘层17是为了保护两个引线端子16和电阻层15不被氧化。

通过上述内容，不难发现，本实施方式通过压阻式传感器包括基板和半桥式压阻传感单元的设计，使得压阻式传感器在实现压力检测功能时，可以抑制温度漂移，还可以增加信号量。并且，本实施方式可以避免电容式传感器极板的结构设计。对整个电子设备的内部空间要求比较低，易于推广使用。将压阻式传感器组装到电子设备的组装方式较为简单，有助于将压阻式传感器融合到电子设备的各个部件上以实现各种丰富的应用。

本发明的第二实施方式涉及一种压力检测装置，包括第一实施方式的压阻式传感器及处理器；压阻式传感器，用于接收压力；处理器，用于对压阻式传感器输出的信号进行处理以得到所述压力的压力信息。

本发明的第三实施方式涉及一种具有压力检测功能的电子设备，包括第二实施方式的压力检测装置。

于实际的应用中，压力检测装置还包括盖板。盖板覆盖在压阻式传感器上，压阻式传感器通过粘合胶贴合于盖板。盖板，用于接收压力且将压力传导至所述压阻式传感器。其中，压阻式传感器可以通过粘合胶贴合于盖板。

如图22所示，电子设备可以包括键盘，键盘具有压力检测功能。盖板19上印有若干键盘字符。具体地说，盖板19未印有键盘字符的一面通过粘合胶13贴合有压阻式传感器。每个键盘字符覆盖至少一个压阻式传感器20。

如图23所示，电子设备可以包括为鼠标，鼠标具有压力检测功能。盖板19为鼠标左键对应的外壳191和鼠标右键区域对应的外壳192。

于实际的应用中，如图24和图25所示，电子设备还可以包括按键组件，按键组件具有压力检测功能。按键组件可以为虚拟按键。作为优选，按键组件还包括触摸传感器21；触摸传感器21位于盖板19下方。值得一提的是，此时盖板可以是显示区域。也可以是显示区域下方的按键区域。可以在电子设备虚拟按键即盖板19的下方布置压阻式传感器22。并且，于实际的应用中，盖板19和压阻式传感器22之间具有显示屏23。如此该按键组件的功能得以丰富，不仅仅可以识别触摸，还可以识别压力，从而，可以给按键组件的操作提供更多的应用。比如，用手指1按压按键超过某一设定阈值，则响应相应的设定功能。如：呼出语音助手、搜索功能或者模式切换等。在盖板19下方通过粘合胶13附着有触摸传感器21。或者，在盖板19下方通过粘合胶13附着有显示屏23，显示屏23的下方固定有压阻式传感器22。虽然在手指按压区域A下方只有触摸传感器21，并没有布置压阻式传感器22。但是由图26可知，根据结构力学形变原理，当手指1按压在由支点B支撑的受力盖板19边缘区域时，不仅仅手指按压区域A向下弯曲的形变。非按压区域也有形变。如图28中的虚线到实线位置的变形。从而可以利用这种力学特性做出应用设计。由于在手指1按压到手指按压区域A时，力的传递使得显示屏23区域也发生形变。因此，也可以利用显示屏23区域的压阻式传感器22来识别按键压力。

另外，按键组件还可以为电子设备的侧键组件。如图27所示，在按键组件为侧键组件时，盖板19为电子设备的侧面包边。值得一提的是，侧面包边的组装可以是金属或者非金属材料组装，或者金属和非金属材料的混合组装。压阻式传感器22通过粘合胶13附着在侧面包边的内侧。侧面包边可以设置为凸起形式，可以保证手指按压效果。如图28所示，压阻式传感器22至少为两个，相邻的压阻式传感器22之间可以设有凸起卡扣24。具体而言，侧键可能为两个，如电源键和音量键。在侧键为电源键和音量键时，电源键和音量键都布置有压阻式传感器22。两个压阻式传感器22均是通过粘合胶13附着在侧面包边的内侧。其中，凸起卡扣24可以增加盖板的强度。值得一提的是，压阻式传感器22的两边均布置有凸起卡扣24。作为优选，凸起卡扣24的高度大于压阻式传感器22的高度。具体而言，凸起卡扣24的高度大于压阻式传感器22和粘合胶13的厚度之和。凸起卡扣24相当于给包边19假设有多个支点，形成梁式架构，类似图28的力学架构，不仅能够起到加固包边的牢固性，还能加大受产生的形变量。。

另外，按键组件还可以为指纹识别按键组件，如图29所示，压阻式传感器22为两个。指纹识别按键组件还包括指纹模组25。指纹模组25固定于所述盖板19内侧，且两个压阻式传感器22分别位于指纹模组25的两侧。为了增加指纹识别的灵敏度，如图30和图31所示，可以在盖板19的至少一面设有凹槽26。且凹槽26对应于指纹模组25的位置。具体地说，可以在盖板19的上表面设有凹槽26；或者，可以在盖板19的下表面设有凹槽26；或者，还可以在盖板19的上、下表面同时设有凹槽26；或者，如图32所示，盖板19设有通孔，且通孔对应于指纹模组25的位置。

于实际的设计过程中，如图33所示，两个压阻式传感器22不限于分别位于指纹模25的两侧。比如，指纹模组25固定于盖板19内侧，且压阻式传感器22通过粘合胶13固定于指纹模组25的底部。需要说明的是，如图34和图35所示，压阻式传感器22可以但不限于通过焊接点或者胶水、带胶泡棉等27固定于指纹模组25的底部。为了保护压阻式传感器22不受损坏，可以在压阻式传感器22上背离所述焊接点的一面设置有凸点28。

电子设备还可以包括带触摸功能的显示组件，显示组件具有压力检测功能，显示组件还包括显示屏和触摸传感器。显示屏位于盖板和压阻式传感器之间。其中，压阻式传感器可以设计成透明材料。具体地说，如图36所示，触摸传感器30位于盖板19和显示屏29之间。并且，触摸传感器30通过粘合胶13与盖板19相固定。触摸传感器30通过粘合胶13与显示屏29之间相固定。如图37所示，触摸传感器集成于显示屏29内部。盖板19和显示屏29通过粘合胶13相固定。或者，如图38所示，显示组件还包括显示屏29和触摸传感器30。触摸传感器30位于盖板19和压阻式传感器22之间。显示屏29固定于压阻式传感器22。并且，盖板19通过粘合胶13固定于触摸传感器30。触摸传感器30通过粘合胶13固定于压阻式传感器22。压阻式传感器22通过粘合胶13固定于显示屏29上。

不难发现，本实施方式与第一实施方式相对应，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

通过上述内容，不难发现，本实施方式使得压阻式传感器在实现压力检测功能时，可以抑制温度漂移。并且，本实施方式可以避免电容式传感器极板的结构设计。对整个电子设备的内部空间要求比较低，易于推广使用。将压阻式传感器组装到电子设备的组装方式较为简单，有助于将压阻式传感器融合到电子设备的各个部件上以实现各种丰富的应用。

作为优选实施方式，如图39所示，电子设备还可以包括结构件31。压力检测装置为带触摸功能的显示组件32。显示组件32和结构件31之间具有间隙33。其中，间隙33之间填充泡棉。值得一提的是，结构件31可以但不限于为中框、后壳、印刷电路板或者电池。

由于第一、二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第一、二实施方式互相配合实施。第一、二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一、二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一、二实施方式中。

通过上述内容，不难发现，本实施方式使得压阻式传感器在实现压力检测功能时，可以抑制温度漂移，增加信号量。并且，本实施方式可以避免电容式传感器极板的结构设计。对整个电子设备的内部空间要求比较低，易于推广使用。将压阻式传感器组装到电子设备的组装方式较为简单，有助于将压阻式传感器融合到电子设备的各个部件上以实现各种丰富的应用。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种压阻式传感器，其特征在于，包括基板和半桥式压阻传感单元；

所述半桥式压阻传感单元包括两个桥臂，两个所述桥臂串联；其中，两个所述桥臂的连接端引出信号采集端；两个所述桥臂的开放端分别引出激励信号施加端；

每一个所述桥臂包括至少一个电阻单元，所述电阻单元位于所述基板上，其中，两个所述桥臂包括的电阻单元的数量相同；

所述半桥式压阻传感单元为两个，分别为第一半桥式压阻传感单元和第二半桥式压阻传感单元；所述第一半桥式压阻传感单元的激励信号施加端和所述第二半桥式压阻传感单元的激励信号施加端电连接；

所述第一半桥式压阻传感单元和所述第二半桥式压阻传感单元均包括两个电阻单元，所述第一半桥式压阻传感单元和所述第二半桥式压阻传感单元中的两组对角电阻单元位于所述基板的不同表面；其中，所述第一半桥式压阻传感单元和所述第二半桥式压阻传感单元组成全桥拓扑结构，每组所述对角电阻单元包括在所述全桥拓扑结构中呈对角排列的两个所述电阻单元；在与所述基板的表面垂直的方向上，任意两个所述电阻单元在空间上不重叠。

2.根据权利要求1所述的压阻式传感器，其特征在于，所述基板至少为两个；所述两组对角电阻单元设置在任一所述基板的不同表面，或者所述两组对角电阻单元通过其他的所述基板设置在所述任一所述基板的不同表面；每个所述基板上均设置有所述电阻单元。

3.根据权利要求1所述的压阻式传感器，其特征在于，其中一组所述对角电阻单元位于另一组所述对角电阻单元中的两个所述电阻单元之间。

4.根据权利要求1所述的压阻式传感器，其特征在于，一组所述对角电阻单元的两个所述电阻单元和另一组所述对角电阻单元的两个所述电阻单元，在所述基板的一端至另一端的方向上依次排列。

5.根据权利要求1所述的压阻式传感器，其特征在于，所述一个电阻单元包括电阻层和两个引线端子；

所述两个引线端子和所述电阻层通过以下工艺附着在所述基板上：将所述两个引线端子间隔地涂覆在所述基板上，将所述电阻层涂覆在所述基板上，且所述电阻层位于所述两个引线端子之间；其中，所述电阻层两端分别延伸至所述两个引线端子上，在所述电阻层和所述引线端子上方涂覆绝缘层，以使所述绝缘层覆盖所述电阻层和所述引线端子；

或者，将所述电阻层涂覆在所述基板上，将所述两个引线端子分别涂覆在所述基板上，且位于所述电阻层的两端；其中，所述两个引线端子分别延伸至所述电阻层上，在所述电阻层和所述引线端子上方涂覆绝缘层，以使所述绝缘层覆盖所述电阻层和所述引线端子；

或者，将所述电阻层和所述两个引线端子分别涂覆在所述基板上，且所述两个引线端子位于所述电阻层的两端；其中，所述两个引线端子均为硬质引线端子，在所述电阻层和所述引线端子相邻的上方涂覆银浆，在所述电阻层、所述引线端子以及银浆上方涂覆绝缘层，以使所述绝缘层覆盖所述电阻层、所述引线端子以及银浆。

6.根据权利要求5所述的压阻式传感器，其特征在于，所述电阻层的形状为矩形、蛇形或回形。

7.一种压力检测装置，其特征在于，包括权利要求1至6中任意一项所述的压阻式传感器及处理器；

所述压阻式传感器，用于接收压力；

所述处理器，用于对所述压阻式传感器输出的信号进行处理以得到所述压力的压力信息。

8.一种具有压力检测功能的电子设备，其特征在于，包括：权利要求7所述的压力检测装置。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括盖板；

所述盖板覆盖在所述压阻式传感器上，所述压阻式传感器通过粘合胶贴合于所述盖板；

所述盖板，用于接收压力且将所述压力传导至所述压阻式传感器。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括侧键组件，每一个所述侧键组件均包括一压阻式传感器。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述侧键组件至少为两个，相邻的所述压阻式传感器之间设有凸起卡扣，所述凸起卡扣的高度大于所述压阻式传感器的高度。

12.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括具有压力检测功能的指纹识别按键组件，所述指纹识别按键组件包括指纹模组及压阻式传感器；所述指纹模组设置于所述盖板内侧，且所述压阻式传感器位于所述指纹模组的底部。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述盖板的至少一面设有凹槽，且所述凹槽对应于所述指纹模组的位置；

或者，

所述盖板设有通孔，且所述通孔对应于所述指纹模组的位置。

14.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括带触摸功能的显示组件，所述显示组件还包括显示屏和触摸传感器；所述显示屏位于所述盖板和所述压阻式传感器之间；所述触摸传感器位于盖板和所述显示屏之间，或者所述触摸传感器集成于所述显示屏内部；

或者，所述触摸传感器位于所述盖板和所述压阻式传感器之间；所述显示屏固定于所述压阻式传感器。

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