一種壓電式傳感器及其安裝方法
2023-06-17 19:54:51
專利名稱：一種壓電式傳感器及其安裝方法
技術領域：
本發明涉及壓電傳感器技術，特 別是一種壓電式傳感器及其安裝方法。
背景技術：
隨著傳感技術的發展，以及新材料的不斷出現，以物體接觸表面時產生振動信號來作為定位依據，得到了較大範圍的應用。例如中國專利申請200480013578就公開了一種觸控輸入裝置，該裝置通過感測在觸控面板內傳播的振動而確定觸控位置，該振動表示是施加在觸控面板上的觸控，振動敏感器件比如壓電傳感器用來感測這些振動，通過選擇觸控面板上的傳感器的大小、形狀、放置位置以及定向，可響應由觸控或振動所產生彎曲波的信號。在一般情況下，壓電傳感器安裝在觸控面板的表面，如圖I所示，壓電傳感器粘貼在觸控面板的下表面。如圖2所示，壓電傳感器主要由壓電陶瓷體20組成，壓電陶瓷體20可將觸控面板表面的振動轉化為相應的電信號；壓電傳感器還包括兩個電極，即第一電極21與第二電極22。現有技術中，壓電傳感器的兩個電極分別粘貼在壓電陶瓷體20的上下兩側。通過將位於壓電陶瓷體20上側的第一電極21粘貼於觸控面板的下表面，可使壓電傳感器固定在觸控面板I。但是，這種安裝方法中，壓電陶瓷體20與觸控面板I的表面隔有第一電極21，且在第一電極21與觸控面板I表面之間粘有膠體，在第一電極21與壓電陶瓷體20之間也粘有膠體，會使信號在傳遞的過程中產生一定的損耗，進而影響信號的靈敏度。由此可見，壓電傳感器的結構和安裝方式對於信號的測量具有非常大的影響，還有待於進一步的改善。
發明內容
本發明的目的是提供一種壓電式傳感器及其安裝方法，以提高信號測量的靈敏度和精度，增加採集到的信號強度。本發明採用的技術方案如下
本發明提供了一種壓電式傳感器，包括壓電陶瓷體和兩個電極，其中，壓電傳感器的兩個電極均位於壓電陶瓷體的同一側面，且與壓電陶瓷體緊密貼合。所述壓電傳感器為圓形，壓電陶瓷體可由特種壓電陶瓷製成，優選地，特種壓電陶瓷材料採用鋯鈦酸鉛材料。基於上述壓電傳感器，本發明還提供了一種壓電傳感器的安裝方法，該方法包括
在觸控面板表面預先定義粘貼位置，將粘性材料塗敷或粘貼於觸控面板或壓電陶瓷體未安裝電極的一側；
在觸控面板和壓電陶瓷體之間施加一定時間的恆定壓力，直至將觸控面板和壓電傳感器兩者緊密粘貼。上述恆定的壓力可採用恆定重量或壓力的方法來實現的，這個恆力的獲得方式可以通過氣動或液動方式獲得，也可以通過在槓桿上安裝彈簧等方式獲得。
本發明所提供的壓電傳感器，將兩個電極均設置在壓電陶瓷體的同一側，可直接將壓電陶瓷體通過粘貼的方式安裝在觸控面板表面，不僅能夠增加壓電傳感器採集到的信號強度，提高信號的靈敏度，且結構簡單，便於壓電傳感器的安裝和調試，具有實際應用價值。
下面結合附圖對本發明作進一步說明。圖I是現有技術中壓電傳感器與觸控面板的位置關係示意 圖2是現有技術中壓電傳感器的剖面結構示意圖； 圖3是本發明所述壓電式傳感器的剖面結構示意 圖4是本發明壓電式傳感器在觸控屏上的安裝方法流程圖。附圖標記說明
I-觸控面板；20_壓電陶瓷體；21_第一電極；22_第二電極。
具體實施例方式本發明所涉及到的壓電觸控裝置，至少包括觸控面板、壓電傳感器及控制電路。壓電傳感器通過粘貼的方式安裝在觸控面板的下表面，當有物體接觸觸控面板時，觸控面板的表面會產生振動；壓電傳感器接收到觸控面板表面的振動後，輸出相應的電信號；控制電路對壓電傳感器輸出的電信號進行處理，得到物體在觸控面板上的觸控位置。壓電傳感器主要包括壓電陶瓷體20，還包括兩個電極，即第一電極21與第二電極
22。在本發明實施例中，將壓電傳感器的兩個電極通過粘貼的方式設置在壓電陶瓷體20的同一側，如圖3所示，第一電極21與第二電極22都粘貼在壓電陶瓷體20的同一側，這樣，在壓電傳感器安裝到觸控面板I表面時，就可以使壓電傳感器的壓電陶瓷體20的上側緊密接觸於觸控面板1，從而增強採集的信號強度；而壓電陶瓷體20的下側分別與第一電極21與第二電極22的上側粘貼，使第一電極21與第二電極22的下側位於相對空闊的空間，從而便於傳感器的安裝和調試，也可以保證更好的精度。這裡，所採用的壓電陶瓷體可以為圓形，也可以採用長條狀、方形及其各種形狀。將上述壓電傳感器安裝到觸控面板表面的方式有多種，優選的安裝方式是通過膠合或粘接方式，這兩種粘貼方式工藝較成熟，易於生產。並且,通過粘性材料粘貼壓電傳感器和觸控面板，可使觸控面板和壓電傳感器之間的間隔較小，從而保證信號測量的精度。研究發現，觸控面板與壓電傳感器之間的間隔距離對於信號效果的影響是顯著的，間隔越大則對信號的影響越大，因此，粘性材料厚度的一致也是保證測量精度的基礎。本發明為了保證能夠達到預期的效果和性能，在粘接壓電傳感器時，採用了衡接粘接方法來保證膠體厚度的一致性。本發明所述壓電傳感器在觸控面板上的安裝方法，如圖4所示為
步驟01 :在觸控面板表面預先定義粘貼位置；
步驟02 :將粘性材料塗敷或粘貼於觸控面板或壓電陶瓷體未安裝電極的一側；
步驟03 :在觸控面板和壓電陶瓷體之間施加一定時間的恆定壓力，直至將觸控面板和壓電傳感器兩者緊密粘貼。
所述壓電傳感器可以均勻分布於觸控面板的外表面或內表面。上述恆定的壓力可採用恆定重量或壓力的方法來實現的，這個恆力的獲得方式可以通過氣動或液動方式獲得，也可以通過在槓桿上安裝彈簧等方式獲得，這種方式下，當槓桿接觸壓電傳感器時，槓桿上的彈簧受到壓力會發生形變，通過使彈簧發生固定形變可以獲得恆定的壓力，具體的情況可以根據實際需要來進行選擇和調整。採用本發明所述的壓電傳感器與現有技術相比，具有接收信號強，靈敏度高的優點，可以簡化控制電路對信號處理的複雜度，具有實際應用價值，且便於調試，大大拓展了本發明的領域和用途。雖然這裡只說明了本發明的少數優選實施例，但其意並非限制本發明的範圍、適用性和配置。相反，對實施例的詳細說明可使本領域技術人員得以實施。應能理解，在不偏 離所附權利要求書確定的本發明精神和範圍情況下，可對一些細節做適當變更和修改。
權利要求
1.一種壓電式傳感器，包括壓電陶瓷體和兩個電極，其特徵在於所述兩個電極位於壓電陶瓷體的同一側面，且與壓電陶瓷體緊密貼合。
2.根據權利要求I所述的壓電式傳感器，其特徵在於所述壓電傳感器為圓形。
3.根據權利要求I所述的壓電式傳感器，其特徵在於所述壓電陶瓷體為特種壓電陶瓷。
4.根據權利要求3所述的壓電式傳感器，其特徵在於所述特種壓電陶瓷採用鋯鈦酸鉛材料。
5.一種壓電傳感器的安裝方法，其特徵在於，所述壓電傳感器的兩個電極位於壓電陶瓷體的同一側面，且與壓電陶瓷體緊密貼合；該方法包括在待安裝壓電傳感器的觸控面板表面預先定義粘貼位置，將粘性材料塗敷或粘貼於觸控面板或壓電陶瓷體未安裝電極的一側； 在觸控面板和壓電陶瓷體之間施加一定時間的恆定壓力，直至將觸控面板和壓電傳感器兩者緊密粘貼。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述壓電傳感器均勻貼裝於觸控面板的外表面或內表面。
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述恆定壓力通過氣動或液動方式獲得。
8.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述恆定壓力通過在槓桿上安裝彈簧方式獲得。
全文摘要
本發明公開了一種壓電式傳感器及其安裝方法，屬於傳感器技術領域。所述壓電傳感器的兩個電極位於壓電陶瓷體的同一側面，且與壓電陶瓷體緊密貼合。當將上述壓電式傳感器安裝於觸控面板上時，需要將粘性材料塗敷或粘貼於觸控面板或壓電陶瓷體未安裝電極的一側；在觸控面板和壓電陶瓷體之間施加一定時間的恆定壓力，直至將觸控面板和壓電傳感器兩者緊密粘貼。本發明所述的壓電式傳感器，可直接將壓電陶瓷體通過粘貼的方式安裝在觸控面板表面，能夠增加壓電傳感器採集到的信號強度，提高信號的靈敏度，且結構簡單，便於壓電傳感器的安裝和調試，具有實際應用價值。
文檔編號G06F3/041GK102736756SQ201110080510
公開日2012年10月17日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者宋柏君 申請人:漢王科技股份有限公司