CN111811699A - 一种压力感应检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力感应检测方法，压力感应检测包括以下步骤：检测获取第一金属件的电容增量值C1；检测获取第二金属件的电容增量值C2；计算电容增量值C1与电容增量值C2的差值；所述第一金属件的电容增量值C1与第二金属件的电容增量值C2通过外部压力变化产生。当压力产生时，信号1检测到的电容增量值C1是负数，信号2检测到的电容增量值C2是正数。通过计算两个信号增量值之差，解决了因为环境因素（例如温度等）造成的数据漂移问题；并从根本上解决了电容值变化趋势，只与压力形变有关，与压力变化产生时引起的单独触摸电容增量无关。
Description
技术领域
本发明涉及压力检测相关领域，具体是一种压力感应检测方法。
背景技术
目前有压感材料方式、电容检测方式、微机械结构MEMS方式解决压力检测需求。
压感材料方式，是通过借助于特殊的高分子材料特性，当材料收到挤压变形，或延展变形，而产生电阻或电容的物理特征变化。再通过后续电子电路以及软件处理，对电阻 、电容物理量进行检测，识别压力的大小。微机械结构MEMS方式，包括有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器，上述两种压力传感器都是在硅片上生成的微机械电子传感器。硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的；电容式压力传感器利用MEMS技术在硅片上制造出横隔栅状，上下二根横隔栅成为一组电容式压力传感器，上横隔栅受压力作用向下位移，改变了上下二根横隔栅的间距，也就改变了板间电容量的大小。
现有技术中，经常采用可变电容检测方式检测压力变化，可变电容检测方式利用电容器基本物理原理，当物体收到外力按压，造成电容器正负极板之间的距离发生变化，从而电容器容值产生变化。再通过后续电子电路以及软件处理，对电容值进行检测，识别压力大小。
采用可变电容器方案，大批量生产组装时，电容器两个极板有稳定的、相同的受力程度，是非常难的。一方面是电容器存在批量差异性，另一方面，组装装配时无法做到完全一致的电容器在结构空间里的固定位置（也是电容器一端极板没有良好支撑导致的）。
所以需要开发一种全新的压力感应检测方法。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种压力感应检测方法。
本发明是这样实现的，一种压力感应检测方法，所述压力感应检测包括以下步骤：
检测获取第一金属件的电容增量值C1；
检测获取第二金属件的电容增量值C2；
计算电容增量值C1与电容增量值C2的差值；
所述第一金属件的电容增量值C1与第二金属件的电容增量值C2通过外部压力变化产生。
所述第一金属件的电容增量值C1通过第一金属件与第二金属件的正负极板交叠错位产生。
所述第二金属件的电容增量值C2通过第一金属件与第二金属件的正负极板交叠错位产生。
所述第一金属件与第二金属件之间绝缘隔离。
优选的，所述第一金属件和第二金属件形状为正负极板的平行交叠结构。
优选的，所述第一金属件底部与PCB焊接，并连接到外部信号1。
优选的，所述第二金属件底部与PCB焊接，并连接到外部信号2。
本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种压力感应检测方法，与同类型设备相比，具有如下改进：
优点：
当压力产生时，信号1检测到的电容增量值C1是负数，信号2检测到的电容增量值C2是正数。通过计算两个信号增量值之差，解决了因为环境因素（例如温度等）造成的数据漂移问题；并从根本上解决了电容值变化趋势，只与压力形变有关，与压力变化产生时引起的单独触摸电容增量无关。本发明所述一种压力感应检测方法，通过设置了压感检测装置，采用正负极板的平行交叠结构设计，正负极板的分别连接两个不同的信号，并且平行结构可以产生挤压错位，正负极板交叠错位形成了平行板耦合电容的变化，利用类似弹针结构设计可以将装置小型化，方便在小空间结构里实现压感检测方案，可以对压力F线性转换成电容值C的变化，可以精准计算出F大小。
附图说明
图1为本发明检测方法的流程示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的连接弹簧主视内部结构示意图。
其中：盖体-1、连接弹簧-2、第一金属件-3、绝缘隔离件-4、第二金属件-5、PCB-6。
具体实施方式
下面将结合附图1-3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的电容增量值C1、电容增量值C2是指金属件的电容值的变化量，有正、负的数值。若金属件的电容值变大，则是正数，若金属件的电容值变变小，则是负数。
如图1所示，一种压力感应检测方法，所述压力感应检测包括以下步骤：
检测获取第一金属件的电容增量值C1；
检测获取第二金属件的电容增量值C2；
计算电容增量值C1与电容增量值C2的差值；
所述第一金属件的电容增量值C1与第二金属件的电容增量值C2通过外部压力变化产生。
本发明的所述的外部压力，是指通过外部压力使得第一金属件、第二金属件、或其他任意的结构发生变化，从而使得第一金属件、第二金属件的电容发生变化的力。
作为一种优选的实施方式，所述第一金属件的电容增量值C1通过第一金属件与第二金属件的正负极板交叠错位产生。所述第二金属件的电容增量值C2通过第一金属件与第二金属件的正负极板交叠错位产生。
本发明通过第一金属件与第二金属件交叠错位，由于第一金属件与第二金属件的位置发生变化，会导致电容发生变化，从而产生电容增量值C1与电容增量值C2。此时，电容增量值C1与电容增量值C2分别为正数和负数（因为环境因素关系，二者的绝对值不一定完全相同），通过计算二者之差，可以解决因为环境因素（例如温度等）造成的数据漂移问题；并从根本上解决了电容值变化趋势，只与压力形变有关，与压力变化产生时引起的单独触摸电容增量无关。
作为一种优选的实施方式，所述第一金属件与第二金属件之间绝缘隔离。
优选的，所述第一金属件和第二金属件形状为正负极板的平行交叠结构。
优选的，所述第一金属件底部与PCB焊接，并连接到外部信号1。
优选的，所述第二金属件底部与PCB焊接，并连接到外部信号2。
如图2-3，本发明通过改进在此提供一种压力感应检测方法，包括盖体1，盖体1内部通过连接弹簧2与第一金属件3相连接，第一金属件3外圈与绝缘隔离件4相连接，并且绝缘隔离件4外圈设置有第二金属件5；
本发明通过改进提供一种压力感应检测方法，工作原理如下；
第一，外部压力压在盖体1上方，使连接弹簧2形成压缩，第一金属件3与第二金属件5之间形成的平行交叠耦合面接变大，则平行交叠耦合电容C变大，反之释放第一金属件3上方的压力，连接弹簧2释放伸展，第一金属件3与第二金属件5之间形成的平行交叠耦合面积变小，则平行交叠耦合电容C变小；
第二，压力F与位移D成正比，位移D与增加的平行交叠面接S成正比；平行板电容的面积S与电容C成正比，因此可对力进行线性转换，方便后续***电路进一步处理，外部连接的信号1与信号2，即连接到平行板电容原理的正负极板。
当压力产生时，信号1检测到的电容增量值C1是负数，信号2检测到的电容增量值C2是正数。通过计算两个信号增量值之差，解决了因为环境因素（例如温度等）造成的数据漂移问题；并从根本上解决了电容值变化趋势，只与压力形变有关，与压力变化产生时引起的单独触摸电容增量无关。本发明所述一种压力感应检测方法，通过设置了压感检测装置，采用正负极板的平行交叠结构设计，正负极板的分别连接两个不同的信号，并且平行结构可以产生挤压错位，正负极板交叠错位形成了平行板耦合电容的变化，利用类似弹针结构设计可以将装置小型化，方便在小空间结构里实现压感检测方案，可以对压力F线性转换成电容值C的变化，可以精准计算出F大小。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种压力感应检测方法，其特征在于：所述压力感应检测包括以下步骤：
检测获取第一金属件的电容增量值C1；
检测获取第二金属件的电容增量值C2；
计算电容增量值C1与电容增量值C2的差值；
所述第一金属件的电容增量值C1与第二金属件的电容增量值C2通过外部压力变化产生。
2.根据权利要求1所述一种压力感应检测方法，其特征在于：所述第一金属件的电容增量值C1通过第一金属件与第二金属件的正负极板交叠错位产生。
3.根据权利要求1所述一种压力感应检测方法，其特征在于：所述第二金属件的电容增量值C2通过第一金属件与第二金属件的正负极板交叠错位产生。
4.根据权利要求1所述一种压力感应检测方法，其特征在于：所述第一金属件与第二金属件之间绝缘隔离。
5.根据权利要求1所述一种压力感应检测方法，其特征在于：所述第一金属件和第二金属件形状为正负极板的平行交叠结构。
6.根据权利要求1所述一种压力感应检测方法，其特征在于：所述第一金属件底部与PCB焊接，并连接到外部信号1。
7.根据权利要求1所述一种压力感应检测方法，其特征在于：所述第二金属件底部与PCB焊接，并连接到外部信号2。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010695075.1A CN111811699A (zh) | 2020-07-19 | 2020-07-19 | 一种压力感应检测方法 |
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| CN202010695075.1A CN111811699A (zh) | 2020-07-19 | 2020-07-19 | 一种压力感应检测方法 |
Publications (1)
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| CN111811699A true CN111811699A (zh) | 2020-10-23 |
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| CN202010695075.1A Pending CN111811699A (zh) | 2020-07-19 | 2020-07-19 | 一种压力感应检测方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN111811699A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113624296A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-09 | 杭州和而泰智能控制技术有限公司 | 一种电容式水位检测装置和算法 |
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2020
- 2020-07-19 CN CN202010695075.1A patent/CN111811699A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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