[发明专利]使用柔性基板的位移感测

说明书

技术领域

本申请总体上涉及机电感测，尤其(但不排他地)涉及用于确定角位移的感测器。

背景技术

感测器经常用于期望跟踪物理对象位移的应用。例如，感测器可以用于跟踪机器部件的移动(例如，针对机器人应用)，或者人手或某些其他身体部位的移动(例如，针对视频游戏或生物力学应用)。

在某些方面，给定感测器中采用的技术依赖于对应应用的需求。相对低性能的应用通常采用基于Piezo-电阻器技术或某些其他类似技术的低成本感测器。例如，相对低成本的基于Piezo-电阻器的感测器可以用于粗略地感测具有100Hz量级带宽的移动。

通常，在较高性能的应用中可能不采用这种低成本的感测器，因为这些感测器的固有特性可能倾向于限制它们在这种应用中的有效性。例如，Piezo感测器可以具有低频零极点偶极，该零极点偶极导致部件处理缓慢以及设备存储器和/或设备的衰退效应随着使用时间而增加。同样，Piezo感测器可能对温度上的变化相对敏感。这些特性继而可能对感测测量的准确度、分辨率和可靠性产生不利影响。在某些情况下，反馈技术可以用于补偿偶极，从而试图改进感测器带宽。然而，这些技术可能包括困难的零极点消除操作。

更高性能的应用可以采用更准确、更健壮或更高带宽的感测器，诸如霍尔效应或光学感测器。然而，通常，这些类型的感测器比较低性能的感测器更加复杂并且更加昂贵。

附图说明

本公开的示例特征、方面和优势将在后面的详细描述和所附权利要求书以及附图中进行描述，在附图中：

图1A、图1B和图1C是示出了感测设备示例方面的简化图；

图2是示出了可以结合确定柔性基板角位移而执行的示例操作的流程图；

图3是示出了基于柔性基板角位移执行操作的系统的示例方面的简化图；

图4是示出了采用相移检测的感测设备的示例方面的简化图；

图5是示出了采用相移检测的另一感测设备的示例方面的简化图；

图6是示出了采用幅移检测的感测设备的示例方面的简化图；

图7是示出了采用相移和幅移检测的感测设备的示例方面的简化图；

图8是示出了采用脉冲检测的感测设备的示例方面的简化图；

图9是示出了采用如下电路的感测设备的示例方面的简化图，其中该电路耦合至柔性基板的多个端；

图10A、图10B和图10C是示出了包括多个导体的柔性基板的示例方面的简化图；

图11A、图11B、图11C和图11D是示出了包括多个导体的另一柔性基板的示例方面的简化图；

图12A、图12B、图12C和图12D是示出了包括多个导体的另一柔性基板的示例方面的简化图；

图13是示出了包括用于耦合柔性部件的机械耦合器的柔性基板示例方面的简化图；以及

图14A、图14B和图14C是示出了包括可折叠部分的柔性基板的示例方面的简化图。

根据惯例，附图中所示的各种特征可以不按比例绘制。因而，为了清楚起见，可以将各种特征的尺寸任意地扩大或缩小。另外，为了清楚起见，可以将某些附图简化。因此，附图可以不描绘给定设备或方法的所有部件。最后，贯穿说明书和附图，相同的参考标号可以用于表示相同的特征。

具体实施方式

下面的描述列举了一个或多个说明性实施方式。应当理解，这里的教导可以通过各种形式体现，其中某些形式可以与所公开实施方式的那些形式大不相同。因此，这里所公开的特定结构和功能细节仅是代表性的并不限制本公开的范围。例如，基于这里的教导，本领域技术人员应当理解，这里公开的各种结构和功能细节可以并入独立于任何其他结构或功能细节的实施方式中。因此，可以使用任何所公开实施方式中列举的任何数量的结构或功能细节来实现设备或者实践方法。同样，除了任何所公开实施方式中列举的结构或功能细节，还可以使用其他结构或功能细节来实现设备或者实践方法。

图1A是包括柔性基板102的感测设备100的简化视图。如图1B和图1C的侧视图所示，柔性基板102可以耦合至对象104(例如，机器或身体部位)，由此对象104的移动或变形会引起柔性基板102位移(例如，基板弯曲)。

如图1A中所示，柔性基板102可以包括耦合至检测器电路108(例如，专用集成电路)的电导体106。为了说明的目的，图1A中只示出了单个导体106。然而，在实践中，柔性基板102可以包括一个或多个导体(例如，如下面结合图10A-10C所讨论的)。