觸摸式開關的製作方法
2023-09-19 08:32:10
專利名稱：觸摸式開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種觸摸式開關，尤其適用於產品質量檢測領域的觸摸式開關。
背景技術：
隨著觸摸式開關在手機等領域的廣泛應用，對觸摸式開關的多樣性需求也越來越高。目前，在產品質量檢測領域，廣泛採用的是機械式點動開關，特別是有的產品質量檢測設備，在檢測被測元器件時，頻繁使用的是機械式點動開關，這種每天成千上萬次地使用該機械式開關，它很容易損壞，使用壽命短。
實用新型內容本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種觸摸式開關，採用觸摸頭及電路模塊替代機械式點動開關，使得觸摸式開關不易損壞，使用壽 命長。為了實現本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種觸摸式開關，其特徵在於由金屬觸摸頭和整形模塊組成，該整形模塊包括第一比較器(U1)，其中該金屬觸摸頭連接該第一比較器(Ui)的同相端，參考電壓(Vl)連接該第一比較器(Ul)的反相端。採用觸摸頭及電路模塊替代機械式點動開關，使得觸摸式開關不易損壞，使用壽命長。該第一比較器(Ul)的輸出端連接二極體(D2)的正極，且該二極體(D2)的負極分別與接地的第二電容(C2)、接地的第五電阻(R5)、第二比較器(U2)的反相端連接；該參考電壓(Vl)連接該第二比較器(U2)的同相端。當人體未觸摸金屬頭時金屬觸摸頭輸出OV的電壓給第一比較器Ul的同相端，由於第一比較器Ul反相端的電壓大於同相端的電壓，因此第一比較器Ul的輸出端輸出低電平，並提供給第二比較器Ul的反相端，由於第二比較器U2同相端的電壓大於反相端的電壓，因此第二比較器U2的輸出端輸出高電平。當人體觸摸金屬觸摸頭時金屬觸摸頭輸出頻率為50Hz的交流感應信號，該交流感應信號經第一電阻R1、第二電阻R2分壓後輸入至第一比較器Ul的同相端當第一比較器Ul同相端的電壓大於反相端的電壓時，第一比較器Ul輸出高電平並且該高電平的電壓大於提供給第二比較器U2的同相端的電壓，該高電平經二極體D2和第二電容C2整流濾波後提供給第二比較器U2的反相端，由於第二比較器U2反相端的電壓大於同相端的電壓，因此第二比較器U2輸出低電平。當第一比較器Ul同相端的電壓小於反相端的電壓時，第一比較器Ul輸出低電平,第二電容C2開始放電並將放電電壓提供給第二比較器U2的反相端。由於電容放電是一個漸變的過程，因此當第二電容C2的放電電壓大於第二比較器U2同相端的電壓，即第二比較器U2反相端的電壓大於同相端的電壓時，第二比較器U2繼續輸出低電平；當第二電容C2的放電電壓小於第二比較器U2同相端的電壓，即第二比較器反相端的電壓小於同相端的電壓時，第二比較器U2才輸出高電平。如此循環可見，在人體觸摸該觸摸式開關時，觸摸式開關的輸出信號為一序列方波，且在參考電壓VI、第六電阻R6和第七電阻R7的阻值一定的情況下，可以通過調節第二電容C2的放電時間來調節方波中高電平產生的間隔時間及其持續時間，調節方式簡單且精度高。該第一比較器(Ul)的同相端連接穩壓管(Dl)的負極，且該穩壓管(Dl)的正極接地。由於人體的交流感應信號不太穩定，由穩壓管Dl對其削波限壓，從而防止第一比較器Ul的同相端對地擊穿損壞。該穩壓管(Dl)並聯有第一電容(Cl),用於抗高頻幹擾。該金屬觸摸頭的輸出端依次通過第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)接地，且該第一電阻(Rl)與第二電阻(R2)的串聯節點連接該第一比較器(Ul)的同相端。通過第一電阻、第二電阻對人體的交流感應信號進行分壓，降低輸入至第一比較器同相端的電壓。該參考電壓(Vl)依次通過第三電阻(R3)、第四電阻(R4)接地並且該第三電阻(R3)與第四電阻(R4)的串聯節點連接第一比較器(Ul)的反相端；該參考電壓(Vl)依次 通過第七電阻(R7)、第六電阻(R6)接地並且該第七電阻(R7)與第六電阻(R6)的串聯節點連接第二比較器(U2)的同相端。通過第三電阻、第四電阻對參考電壓進行分壓，調整輸入至第一比較器反相端的電壓，通過第七電阻、第六電阻對參考電壓進行分壓，調整輸入至第二比較器同相端的電壓。綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是採用觸摸頭及電路模塊替代機械式點動開關，使得觸摸式開關不易損壞，使用壽命長；可以通過調節第二電容C2的放電時間來調節輸出方波中高電平產生的間隔時間及其持續時間，調節方式簡單且精度高；由穩壓管Dl對人體的交流感應信號削波限壓，從而防止第一比較器Ul的同相端對地擊穿損壞；該穩壓管並聯第一電容，用於抗高頻幹擾。本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是本實用新型的電路原理圖；圖2是本實用新型的電路圖；圖3是Ul同相端電壓、C2放電電壓、Ul輸出電平和U2輸出電平的波形序列圖。附圖標記R1為第一電阻，R2為第二電阻，R3為第三電阻，R4為第四電阻，R5為第五電阻，R6為第六電阻，R7為第七電阻，Dl為穩壓管，D2為二極體，Cl為第一電容，C2為第二電容，Vl為參考電壓，Ul為第一比較器，U2為第二比較器。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。[0022]在本實用新型的描述中，除另有規定和限定，需要說明的是，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。如圖I所示，該觸摸式開關由金屬觸摸頭和整形模塊組成，當人體觸摸該金屬觸摸頭時，金屬觸摸頭輸出頻率為50Hz的交流感應信號給該整形模塊，該整形模塊對該交流感應信號進行整形，並且只要人體與金屬觸摸頭相接觸，就會以一定時間間隔，循環輸出高電平。在本實用新型的一個實施例中，該整形模塊由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第一電容Cl、第二電容C2、穩壓管D1、二極體D2、第一比較器Ul和第二比較器U2組成。該金屬觸摸頭的輸出端通過第一電阻Rl分別與穩壓管Dl的負極、接地的第二電阻R2、第一比較器Ul的同相端連接，該穩壓管Dl的正極接地且並聯有第一電容Cl ;參考電壓Vl依次通過第三電阻R3、第四電阻R4接地且該第三電阻R3與第四電阻R4的串聯節點連接第一比較器Ul的反相端。其中，·該參考電壓Vl為大於零的穩壓電源；通過第一電阻、第二電阻對人體的交流感應信號進行分壓，降低輸入至第一比較器同相端的電壓；由於人體的交流感應信號不太穩定，由穩壓管Dl對其削波限壓，從而防止第一比較器Ul的同相端對地擊穿損壞；第一電容Cl用於抗高頻幹擾。該第一比較器Ul的輸出端連接二極體D2的正極，且二極體D2的負極分別與接地的第五電阻R5、接地的第二電容C2、第二比較器U2的反相端連接；參考電壓Vl還依次通過第七電阻R7、第六電阻R6接地，並且該第七電阻R7與第六電阻R6的串聯節點連接第二比較器U2的同相端。其中，二極體D2與第二電容C2構成整流濾波，第五電阻R5是第二電容C2的放電電阻。本實用新型的工作原理是當人體未觸摸金屬頭時金屬觸摸頭輸出OV的電壓給第一比較器Ul的同相端，由於第一比較器Ul反相端的電壓大於同相端的電壓，因此第一比較器Ul的輸出端輸出低電平，並提供給第二比較器Ul的反相端，由於第二比較器U2同相端的電壓大於反相端的電壓，因此第二比較器U2的輸出端輸出高電平。當人體觸摸金屬觸摸頭時金屬觸摸頭輸出頻率為50Hz的交流感應信號，該交流感應信號經第一電阻R1、第二電阻R2分壓後輸入至第一比較器Ul的同相端如圖3所示，當第一比較器Ul同相端的電壓大於反相端的電壓時，第一比較器Ul輸出高電平並且該高電平的電壓大於提供給第二比較器U2的同相端的電壓R6*V1/(R6+R7)，該高電平經二極體D2和第二電容C2整流濾波後提供給第二比較器U2的反相端，由於第二比較器U2反相端的電壓大於同相端的電壓，因此第二比較器U2輸出低電平。當第一比較器Ul同相端的電壓小於反相端的電壓時，第一比較器Ul輸出低電平，第二電容C2開始放電並將放電電壓提供給第二比較器U2的反相端。由於電容放電是一個漸變的過程，因此當第二電容C2的放電電壓大於第二比較器U2同相端的電壓R6*V1/(R6+R7)，即第二比較器U2反相端的電壓大於同相端的電壓R6*V1/ (R6+R7)時，第二比較器U2輸出低電平；當第二電容C2的放電電壓小於第二比較器U2同相端的電壓，即第二比較器反相端的電壓小於同相端的電壓時，第二比較器U2輸出高電平。如此循環，在人體觸摸該觸摸式開關時，輸出信號為一序列方波，且該方波中高電平產生的間隔時間及其持續時間均由第二電容C2的放電特性、參考電壓VI、第六電阻R6和第七電阻R7的阻值決定。在參考電壓VI、第六電阻R6和第七電阻R7的阻值一定的情況下，可以通過調節第二電容C2的放電時間來調節方波中高電平產生的間隔時間及其持續時間，調節方式簡單且精度高。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。·
權利要求1.一種觸摸式開關，其特徵在於由金屬觸摸頭和整形模塊組成，該整形模塊包括第一比較器(Ul)，其中該金屬觸摸頭連接該第一比較器(Ul)的同相端，參考電壓(Vl)連接該第一比較器(Ul)的反相端。
2.根據權利要求I所述的觸摸式開關，其特徵在於該第一比較器(Ul)的輸出端連接二極體(D2)的正極，且該二極體(D2)的負極分別與接地的第二電容(C2)、接地的第五電阻(R5)、第二比較器(U2)的反相端連接；該參考電壓(Vl)連接該第二比較器(U2)的同相端。
3.根據權利要求I或2所述的觸摸式開關，其特徵在於該第一比較器(Ul)的同相端連接穩壓管(Dl)的負極，且該穩壓管(Dl)的正極接地。
4.根據權利要求3所述的觸摸式開關，其特徵在於該穩壓管(Dl)並聯有第一電容(Cl)。
5.根據權利要求3中任何一項所述的觸摸式開關，其特徵在於該金屬觸摸頭的輸出端依次通過第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)接地，且該第一電阻(Rl)與第二電阻(R2)的串聯節點連接該第一比較器(Ul)的同相端。
6.根據權利要求2或5所述的觸摸式開關，其特徵在於該參考電壓(Vl)依次通過第三電阻(R3)、第四電阻(R4)接地並且該第三電阻(R3)與第四電阻(R4)的串聯節點連接第一比較器(Ul)的反相端； 該參考電壓(Vl)依次通過第七電阻(R7)、第六電阻(R6)接地並且該第七電阻(R7)與第六電阻(R6)的串聯節點連接第二比較器(U2)的同相端。
專利摘要本實用新型提出了一種觸摸式開關，屬於開關領域。該觸摸式開關中金屬觸摸頭的輸出端通過第一電阻分別與穩壓管的正極、接地的第二電阻、第一比較器的同相端連接，該穩壓管的負極接地且並聯有第一電容；參考電壓依次通過第三電阻、第四電阻接地且該第三電阻與第四電阻的串聯節點連接第一比較器的反相端；該第一比較器的輸出端連接二極體的正極，且二極體的負極分別與接地的第五電阻、接地的第二電容、第二比較器的反相端連接；參考電壓還依次通過第七電阻、第六電阻接地，並且該第七電阻與第六電阻的串聯節點連接第二比較器的同相端。本實用新型採用觸摸頭及電路模塊替代機械式點動開關，不易損壞，使用壽命長，並且輸出方波的調節方式簡單、精度高。
文檔編號H03K17/96GK202713260SQ201220318839
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者張興海, 梁鵬, 李珩, 熊代榮, 饒華傑 申請人:重慶小康工業集團股份有限公司