CN102128700B - 压力感测模组及包括该压力感测模组的压力感测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力感测模组和包括该压力感测模组的压力感测装置。该压力感测模组包括处理单元、为处理单元供电的供电单元、微机电压力传感器和受压体，该受压体与该微机电压力传感器相连，该微机电压力传感器用于感测该受压体承受的压力并将该压力转换成为压力感测信号，该压力感测信号传送至处理单元。该压力感测装置具有测量精度较高、体积小等优点。

Description

压力感测模组及包括该压力感测模组的压力感测装置
技术领域
本发明涉及一种压力感测领域，尤其涉及一种包括压力感测模组及包括该压力感测模组的压力感测装置。
背景技术
随着游戏产业的蓬勃发展，对向游戏主机输入操作信息的输入装置需求也随之大增。现有输入装置，如游戏机压力感测装置，皆使用压力感测组件，如弹簧，通过交替地向弹簧施加压力压紧弹簧和松开弹簧促使弹簧发生弹性形变和恢复形变，来模拟游戏者于游戏项目中施力的大小。但是，这种输入装置无法准确得知压力大小，且灵敏度较低，可靠性较差，影响游戏者于游戏项目中的成绩。若需测试压力大小，需将独立于压力感测装置的压力测试装置安装于压力感测装置，导致整个输入装置体积庞大，不便于操作。
由此，有必要提供一种压力感测模组及包括该压力感测模组的压力感测装置来提高操作灵敏度和缩小体积。
发明内容
以下以实施例为例，说明一种体积小、灵敏度高的压力感测模组及包括该压力感测模组的压力感测装置。
该压力感测模组包括处理单元、为处理单元供电的供电单元、微机电压力传感器和受压体。该受压体与该微机电压力传感器相连。该微机电压力传感器用于感测该受压体承受的压力并将该压力转换成为压力感测信号，该压力感测信号传送至处理单元。
该压力感测装置包括手握部和压力感测模组。该压力感测模组包括处理单元、为处理单元供电的供电单元、微机电压力传感器和受压体。该受压体与该手握部和该微机电压力传感器相连。该微机电压力传感器用于感测该受压体承受的压力并将该压力转换成为压力感测信号，该压力感测信号传送至处理单元。
该压力感测装置中由于微机电压力传感器精度高、稳定性佳、响应速度较快、体积小，因而，该压力感测装置具有测量灵敏度较高，体积较小等优点。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供的压力感测装置的分解示意图。
图2是图1所示压力感测装置的压力感测模组的结构框图。
图3是本技术方案第二实施例提供的压力感测装置的分解示意图。
图4是本技术方案第三实施例提供的压力感测装置的示意图。
图5是本技术方案第四实施例提供的压力感测装置的示意图。
主要元件符号说明
压力感测装置                     200，300，400，500
手握部                           210，310，501
第一手握部                       420
第二手握部                       410
压力感测模组                     220
显示装置                         230
微机电压力传感器                 21，31
处理单元                         22
无线传输单元                     23
供电单元                         24
控制单元                         25
直流至直流电源转换单元           26
受压体                           27，37，470，510
导气管                           371
开口                             3101
侧安装壁                         401，502
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式对本技术方案提供的压力感测模组及包括该压力感测模组的压力感测装置作进一步的详细说明。
本技术方案所指微机电***是指MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem)，即将微型传感器、执行器以及信号处理与控制电路、接口电路、通讯与电源集于一体的微型机电***。本技术方案实施方式中的微机电压力传感器采用MEMS进行压力测量，其可为压阻式微机电压力传感器或者电容式微机电压力传感器以及其它类型微机电压力传感器。
请一并参阅图1和图2，本技术方案第一实施例提供的压力感测装置200为一握力计，其包括手握部210、压力感测模组220和显示装置230。该压力感测模组220包括受压体27、微机电压力传感器21、处理单元22、无线传输单元23、供电单元24、控制单元25以及直流至直流电源转换单元26。
手握部210呈管状，其具有收容腔体（图未示）。微机电压力传感器21收容于该收容腔体内。受压体27与手握部210相连，其与手握部210的收容腔体相通。具体地，受压体27呈中空方形管状，其两端部的形状及尺寸与手握部210吻合。受压体27的两端部分别固定于手握部210。由此，受压体27的两个相对开口分别与该收容腔体相通，且分别对应地被一个微机电压力传感器21密封。受压体27由具有弹性形变能力的材料制成。本实施例中，受压体27由橡胶制成。当挤压受压体27时，受压体27将受到压力而压缩，其两个开口处将分别产生气流进入手握部210的收容腔体内，并作用于该微机电压力传感器21。当外力消失后，受压体27能够恢复形变。
微机电压力传感器21用于获取受压体27所承受的压力，并将该压力值转换成为代表压力的传感信号，该传感信号为数字信号。本实施例中，由于受压体27具有四个外表面，由此可在该四个外表面施加压力，即受压体27在空间坐标中沿二维方向承受压力。对应地，微机电压力传感器21可感测沿该二维方向的压力。微机电压力传感器21与处理单元22通过数据传输通道（图未示）电连接。该传感信号通过该数据传输通道传送至该处理单元22。该处理单元22根据接收到的传感信号计算以获得受压体27所受到的压力。
处理单元22可为微处理单元（Micro Control Unit，MCU）或者专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)。无线传输单元23与处理单元22电连接。无线传输单元23与处理单元22之间可进行数据传输。无线传输单元23用于向控制单元25发射数据或者接收来自控制单元25的数据。本实施方式中，无线传输单元23为蓝牙传输单元，供电单元24为电池组。
供电单元24向无线传输单元23及处理单元22供电。供电单元24与处理单元22间还可进一步设置直流至直流电源转换单元26。通过直流至直流电源转换单元26将供电单元24的电压转换成适用于处理单元22的电压。
显示装置230与处理单元25相连，用以显示计算出的压力数值。
本实施例提供的压力感测装置200中由于微机电压力传感器21精度高、稳定性佳、响应速度较快、体积小，因而，该压力感测装置200具有测量灵敏度较高，体积较小的优点。
另外，由于微机电压力传感器21设置于受压体27的开口，即使压力的位置或者方向不同，该受压体27也可以准确的感测压力并产生相应的气流，因此感测较为精准。
而且，压力感测装置200手握部分为受压体27，不仅符合人体工学设计而且使得压力动作较为舒适。
请参见图3，本技术方案第二实施例提供的压力感测装置300的结构与第一实施例提供的压力感测装置200的结构类似。两者不同之处在于，手握部310仅有一个与其收容腔体相通的开口3101，受压体37进一步包括一个导气管371，压力感测装置300仅包括一个微机电压力传感器31。
导气管371的一端部收容于该开口3101内，该端部对应的开口被一个微机电压力传感器31密封。该导气管371的另一端部固接于该受压体37，并与该受压体37的一个开口相通。微机电压力传感器31设于压力感测装置300的远离受压体37的空间内。由此，即使在使用该压力感测装置300时，因人为原因误于手握部310处施加过大压力，微机电压力传感器31也不会承受到该压力，从而保护该微机电压力传感器31。并且，在使用该压力感测装置300时可同时抓取手握部310和受压体37，根据实际需要选择性地挤压受压体37的六个表面中的一个或几个。当在空间坐标中沿三维方向对应的三个表面挤压受压体37时受压体37将在空间坐标中沿三维方向承受压力。对应地，微机电压力传感器31可感测沿该三维方向的压力，从而进一步提高感测范围。
请参见图4，本技术方案第三实施例提供的压力感测装置400为一游戏机手柄，其具有第一手握部420和第二手握部410。该第一手握部420的侧安装壁401设有受压体470，该第二手握部410上也附着有受压体470。压力感测装置400设有腔体（图未示），其压力感测模组具有与第一实施例提供的压力感测模组220相同的结构。该压力感测模组除了受压体470外的其余部分收容于该腔体内。
请参见图5，本技术方案第四实施例提供的压力感测装置500为一游戏机的遥控器，其具有手握部501。该手握部501的侧安装壁502设有受压体510。压力感测装置500设有腔体（图未示），其压力感测模组具有与第一实施例提供的压力感测模组220相同的结构。该压力感测模组除了受压体510外的其余部分收容于该腔体内。
可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种压力感测模组，其包括处理单元、为处理单元供电的供电单元、两个微机电压力传感器和受压体，该受压体与该微机电压力传感器相连，该受压体呈中空管状，该受压体具有空腔和与该空腔相通的两个相对开口，该两个相对开口分别对应地被一个该微机电压力传感器密封，该受压体可发生弹性形变，当挤压该受压体时，该受压体受到压力而压缩，该受压体的开口处将产生气流作用于该微机电压力传感器，该微机电压力传感器用于感测该受压体承受的压力并将该压力转换成为压力感测信号，该压力感测信号传送至处理单元。
2.如权利要求1所述的压力感测模组，其特征在于，该受压体进一步包括导气管，该导气管的一端与该受压体的开口相连，另一端被该微机电压力传感器密封。
3.如权利要求1所述的压力感测模组，其特征在于：该压力感测模组进一步包括用于接收和发射数据的无线传输单元和控制单元，该无线传输单元与处理单元及控制单元之间可进行数据传输。
4.如权利要求3所述的压力感测模组，其特征在于：该无线传输单元为蓝牙传输单元。
5.如权利要求1所述的压力感测模组，其特征在于：该处理单元为微处理单元或者专用集成电路。
6.如权利要求1所述的压力感测模组，其特征在于：该供电单元为电池组，该压力感测模组还包括连接于该电池组与处理单元之间的直流至直流电源转换单元。
7.一种压力感测装置，其包括手握部和如权利要求1-6任一项所述的压力感测模组，该受压体还与该手握部相连。
8.如权利要求7所述的压力感测装置，其特征是，该手握部具有收容腔体，该微机电压力传感器收容于该收容腔体内。
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