[发明专利]电容式压力传感转换装置及在低端单片机上实现电容式压力传感的方法

权利要求书

1.一种电容式压力传感转换装置，其特征在于：包括弹性按键和基板，弹性按键的底面为导电层，与所述基板上的导电铜箔相对，所述导电涂层与所述导电铜箔形成电容的两极；所述弹性按键和基板之间设有弹性介质支撑件，使所述弹性按键与所述基板之间保持一个电容检测间距，按压所述弹性按键从而改变所述电容检测间距的距离值，产生按压力与电容量变化之间的转换输出。

2.根据权利要求1所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述支撑件为沿着所述弹性按键四周向下延伸至所述基板的弹性橡胶片。

3.根据权利要求1所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述弹性按键的底面为外凸的弹性半球体，所述弹性半球体作为弹性介质支撑件；弹性半球体表面涂覆有导电涂层或者弹性半球体为导电体；所述基板上的导电铜箔为带缺口的环形金属极片，且所述环形金属极片位于所述半球体的正下方，半球体表面与环形金属极片形成电容的两极。

4.根据权利要求3所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述基板上还设有接地铜箔线路，所述接地铜箔线路的末端位于所述环形金属极片的圆心处，正对上方半球体底面的中心位置。

5.根据权利要求1所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述弹性按键的底面中央设有柱形弹性凸块，所述柱形弹性凸块作为弹性介质支撑件；柱形弹性凸块表面涂覆有导电涂层；所述基板上的导电铜箔线路为带缺口的环形金属极片，且所述环形金属极片位于弹性按键柱形凸块的正下方，且所述环形金属极片与所述弹性按键的底面的投影形状一致；柱形弹性凸块表面的导电涂层与环形金属极片形成电容的两极。

6.根据权利要求5所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述基板上还设有接地铜箔线路，所述接地铜箔线路末端位于所述环形金属极片的中心处，正对上方的柱形凸块。

7.根据权利要求3或5所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述导电涂层为炭涂料层。

8.一种电容式压力传感转换装置，其特征在于：包括按键、上PCB板和下PCB板，上、下PCB板的导电铜箔相对，导电铜箔形成电容的两极；所述两PCB板之间设置弹性橡胶支撑件，使两PCB板之间保持一个电容检测间距，按压所述按键从而改变所述电容检测间距的距离值，产生按压力与电容量变化之间的转换输出。

9.根据权利要求8所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述下PCB板分设至少两个互相分离的导电铜箔，各个导电铜箔在方形区域内或在圆形区域内均匀间隔分布；每个分离的导电铜箔与上PCB板之间各自设置弹性橡胶支撑件；上、下PCB板的导电铜箔之间形成至少两个电容。

10.根据权利要求9所述的电容式压力传感转换装置，其特征在于：所述上PCB板的导电铜箔连接有接地线。

11.一种使用权利要求1或8所述的电容式压力传感转换装置在低端单片机上实现电容式压力传感的方法，其特征在于：所述单片机设备包括主控单片机模块（MCU）、自检式容性感测模块和至少两个电容式压力传感转换装置，所述主控单片机模块控制自检式容性感测模块并获取该自检式容性感测模块从电容式压力传感转换装置上采集得到的原始数据，然后主控单片机对原始数据进行触摸压力的变换计算，得到触摸点的受压量及位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述变换计算过程为：将压力导致的行程变化转换成电容量变化输出，再将这些检测到的电容量变化对应转换成按压点的x、y、z轴三维位置参量输出。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述变换计算过程为：将压力导致的行程变化转换成电容量变化输出，再将这些检测到的电容量变化对应转换成按压点的x、y轴的偏移量Δx,Δy及z轴输出。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述变换计算过程为：将压力导致的行程变化转换成电容量变化输出，再将这些检测到的电容量变化对应转换成按压点在圆周中的角度位置θ及z轴输出。