專(zhuān)利名稱(chēng)：感測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感測(cè)裝置，特別涉及一種用于感測(cè)物體運(yùn)動(dòng)方向的感測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，眾多的電子產(chǎn)品具有加速度傳感器，用以根據(jù)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng) 操作。傳統(tǒng)的加速度傳感器雖能準(zhǔn)確地的測(cè)量出電子產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)的加速度方向和大小，但其 通常需要采用微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro-MechanicalSystem，MEMS)技術(shù)制造懸動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái) 感測(cè)運(yùn)動(dòng)。該懸動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度高。而且，實(shí)際上大多數(shù)電子產(chǎn)品僅需要感測(cè)產(chǎn) 品的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)加速度值的精確度要求較低，因此采用傳統(tǒng)的加速度傳感器會(huì)閑置其計(jì) 算加速度的功能。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供一種感測(cè)裝置，該感測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且可以感測(cè)被測(cè)產(chǎn)品 的運(yùn)動(dòng)方向。一種感測(cè)裝置，其包括開(kāi)設(shè)有容置腔的殼體、電磁感應(yīng)層、磁場(chǎng)發(fā)射部、彈簧以及 處理器。所述電磁感應(yīng)層固定于容置腔的底板上，所述電磁感應(yīng)層上設(shè)有感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣。 所述磁場(chǎng)發(fā)射部包括質(zhì)量塊和發(fā)射線(xiàn)圈，所述發(fā)射線(xiàn)圈固定在質(zhì)量塊臨近所述感應(yīng)線(xiàn)圈矩 陣的表面，質(zhì)量塊的內(nèi)部設(shè)置有電路，所述電路對(duì)發(fā)射線(xiàn)圈通以電流，使發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生一磁 場(chǎng)。所述彈簧一端與質(zhì)量塊相連，另一端固定于容置腔的側(cè)壁，將質(zhì)量塊懸置于電磁感應(yīng)層 上方。當(dāng)感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊擠壓彈簧而與電磁感應(yīng)層產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述發(fā)射線(xiàn)圈隨 質(zhì)量塊共同運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣中的全部或者部分感應(yīng)線(xiàn)圈，所述感應(yīng)線(xiàn) 圈因磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)。所述感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣中的每個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈分別與所述 處理器相連，并將所述感應(yīng)電壓信號(hào)輸出至處理器，處理器根據(jù)產(chǎn)生所述感應(yīng)電壓信號(hào)的 感應(yīng)線(xiàn)圈的先后順序確定感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方向和軌跡。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的感測(cè)裝置在質(zhì)量塊上設(shè)置發(fā)射線(xiàn)圈，在發(fā)射磁 場(chǎng)方向設(shè)置電磁感應(yīng)層及在電磁感應(yīng)層上設(shè)置感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣，當(dāng)感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，因發(fā)射 線(xiàn)圈與電磁感應(yīng)層的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起電磁感應(yīng)層上的多個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈的磁通量變化，通過(guò)處 理器檢測(cè)多個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈因磁通量變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的先后順序來(lái)確定運(yùn)動(dòng)方向和 軌跡。所述感測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式提供的感測(cè)裝置的立體圖。圖2為圖1的感測(cè)裝置的分解圖。圖3為電磁感應(yīng)層與處理器連接示意圖。圖4為圖1的感測(cè)裝置處于靜止時(shí)的狀態(tài)示意圖。



圖5為圖1的感測(cè)裝置處于工作時(shí)的狀態(tài)示意圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明 感測(cè)裝置 1 基座10
容置腔 11 底板111
側(cè)壁112
電磁感應(yīng)層20 感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣21
感應(yīng)線(xiàn)圈 21a、21b、 21c、21d
彈簧40處理器50
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，感測(cè)裝置1包括基座10、電磁感應(yīng)層20、磁場(chǎng)發(fā)射部30及若干彈簧 40。請(qǐng)一并參閱圖2，所述基座10內(nèi)開(kāi)設(shè)有容置腔11，所述容置腔11由底板111及與所述 底板111垂直相交的側(cè)壁112圍設(shè)而成。所述電磁感應(yīng)層20固定于所述底板111上，電磁感應(yīng)層20上設(shè)有感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣 21。該感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣21包括多個(gè)呈矩陣形式分布在一個(gè)平面上的感應(yīng)線(xiàn)圈。請(qǐng)參閱圖3，所述感測(cè)裝置1還包括一個(gè)處理器50，所述感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣21中的每 個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈分別與所述處理器50相連，且對(duì)應(yīng)一個(gè)位置編碼。例如，每個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈分別與 一坐標(biāo)系的坐標(biāo)一一映射，該坐標(biāo)系可為直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系等。請(qǐng)一并參閱圖4，所述磁場(chǎng)發(fā)射部30包括質(zhì)量塊31和發(fā)射線(xiàn)圈32，所述發(fā)射線(xiàn)圈 32固定在質(zhì)量塊31臨近該感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣21的表面的中心。所述質(zhì)量塊31的內(nèi)部設(shè)置有 電路，所述發(fā)射線(xiàn)圈32由具有第一端及第二端的非閉合導(dǎo)線(xiàn)繞制而成，所述第一端和第二 端與所述電路相連，所述電路對(duì)發(fā)射線(xiàn)圈32通以電流，根據(jù)安培定律，該通電的發(fā)射線(xiàn)圈 32會(huì)產(chǎn)生一垂直電流方向的磁場(chǎng)。在本實(shí)施方式中，該質(zhì)量塊31為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，該質(zhì)量塊31的四個(gè)側(cè)面與容置腔11 的四個(gè)側(cè)壁112分別平行，該若干彈簧40數(shù)量為四個(gè)，該四個(gè)彈簧40的彈性系數(shù)相同，每 一彈簧40的一端與質(zhì)量塊31的一個(gè)側(cè)面相連，另一端固定在側(cè)壁112上，且四個(gè)彈簧40 分布在同一平面內(nèi)，對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在所述電磁感應(yīng)層20上方，從而將質(zhì)量塊31懸置于電磁感 應(yīng)層20上方。請(qǐng)參閱圖4，當(dāng)所述感測(cè)裝置1處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，位于質(zhì)量塊31與基座10之間的 彈簧40處于擠壓狀態(tài)以穩(wěn)定所述質(zhì)量塊31的位置。在本實(shí)施方式中，一個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈21a 位于電磁感應(yīng)層20的中心位置，所述質(zhì)量塊31及其發(fā)射線(xiàn)圈32被穩(wěn)定在感應(yīng)線(xiàn)圈21a的 正上方。請(qǐng)參閱圖5，當(dāng)所述感測(cè)裝置1產(chǎn)生加速度時(shí)，彈簧40發(fā)生形變而使質(zhì)量塊31與
4電磁感應(yīng)層20產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所述發(fā)射線(xiàn)圈32隨質(zhì)量塊31共同運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)感 應(yīng)線(xiàn)圈矩陣21中的全部或者部分感應(yīng)線(xiàn)圈，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，所述感應(yīng)線(xiàn)圈因磁通量的 變化而產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)，并將感應(yīng)電壓信號(hào)輸出至與處理器50。處理器50根據(jù)感應(yīng)線(xiàn)圈 與坐標(biāo)的映射關(guān)系確定所述感應(yīng)線(xiàn)圈的位置，并根據(jù)產(chǎn)生所述感應(yīng)電壓信號(hào)的感應(yīng)線(xiàn)圈的 先后順序確定感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方向。例如，在本實(shí)施方式中，所述發(fā)射線(xiàn)圈32經(jīng)過(guò)了感應(yīng) 線(xiàn)圈21b、感應(yīng)線(xiàn)圈21c及感應(yīng)線(xiàn)圈21d，并以此引起感應(yīng)線(xiàn)圈21b、感應(yīng)線(xiàn)圈21c及感應(yīng)線(xiàn) 圈21d產(chǎn)生三個(gè)電壓信號(hào)Ua、Ub及Uc，處理器50根據(jù)接收到的電壓信號(hào)Ua、Ub及Uc的先 后順序確定感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的軌跡依次為從感應(yīng)線(xiàn)圈21b到感應(yīng)線(xiàn)圈21c再到感應(yīng)線(xiàn)圈21d。若所述運(yùn)動(dòng)停止，質(zhì)量塊31在彈簧40的彈性恢復(fù)力的作用下回復(fù)到原始位置，即 質(zhì)量塊31的中心與電磁感應(yīng)層20的中心位置相互重合。本發(fā)明所提供的感測(cè)裝置在質(zhì)量塊31上設(shè)置發(fā)射線(xiàn)圈32，在發(fā)射磁場(chǎng)方向設(shè)置 電磁感應(yīng)層20及在電磁感應(yīng)層20上設(shè)置感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣21，當(dāng)感測(cè)裝置1運(yùn)動(dòng)時(shí)，因發(fā)射線(xiàn) 圈32與電磁感應(yīng)層20的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起電磁感應(yīng)層20上的多個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈的磁通量變化， 處理器50根據(jù)產(chǎn)生所述感應(yīng)電壓信號(hào)的感應(yīng)線(xiàn)圈的先后順序確定感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方向和 軌跡。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施方式僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的 適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種感測(cè)裝置，其包括開(kāi)設(shè)有容置腔的殼體，其特征在于所述感測(cè)裝置還包括電磁感應(yīng)層、磁場(chǎng)發(fā)射部以及彈簧；所述電磁感應(yīng)層固定于容置腔的底板上，電磁感應(yīng)層上設(shè)有感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣；所述磁場(chǎng)發(fā)射部包括質(zhì)量塊和發(fā)射線(xiàn)圈，所述發(fā)射線(xiàn)圈固定在質(zhì)量塊臨近該感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣的表面，所述質(zhì)量塊的內(nèi)部設(shè)置有電路，所述電路對(duì)發(fā)射線(xiàn)圈通以電流，使發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生一磁場(chǎng)；所述彈簧一端與質(zhì)量塊相連，另一端固定于容置腔的側(cè)壁，將質(zhì)量塊懸置于電磁感應(yīng)層上方；當(dāng)感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊擠壓彈簧而與電磁感應(yīng)層產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述發(fā)射線(xiàn)圈隨質(zhì)量塊共同運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣中的全部或者部分感應(yīng)線(xiàn)圈，所述感應(yīng)線(xiàn)圈因磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的感測(cè)裝置，其特征在于所述感測(cè)裝置還包括一個(gè)處理器，所述 感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣中的每個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈分別與所述處理器相連，并將所述感應(yīng)電壓信號(hào)輸出至處 理器，處理器根據(jù)產(chǎn)生所述感應(yīng)電壓信號(hào)的感應(yīng)線(xiàn)圈的先后順序確定感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方向 和軌跡。
3.如權(quán)利要求2所述的感測(cè)裝置，其特征在于感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣包括多個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈，每一 感應(yīng)線(xiàn)圈與一坐標(biāo)系中的一坐標(biāo)映射，處理器通過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈與坐標(biāo)的映射關(guān)系確定所述感 應(yīng)線(xiàn)圈的位置，并根據(jù)所述感應(yīng)線(xiàn)圈的位置確定感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方向和軌跡。
4.如權(quán)利要求1所述的感測(cè)裝置，其特征在于所述發(fā)射線(xiàn)圈由具有第一端及第二端 的非閉合導(dǎo)線(xiàn)繞制而成，所述電路與所述第一端和第二端相連。
5.如權(quán)利要求3所述的感測(cè)裝置，其特征在于所述質(zhì)量塊為長(zhǎng)方體，所述質(zhì)量塊的四 個(gè)側(cè)面與容置腔的四個(gè)側(cè)壁分別平行。
6.如權(quán)利要求5所述的感測(cè)裝置，其特征在于所述彈簧的數(shù)量為四個(gè)，所述四個(gè)彈簧 的彈性系數(shù)相同。
全文摘要
一種感測(cè)裝置，其包括開(kāi)設(shè)有容置腔的殼體、電磁感應(yīng)層、質(zhì)量塊、發(fā)射線(xiàn)圈、彈簧以及處理器。電磁感應(yīng)層上設(shè)有感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣。發(fā)射線(xiàn)圈固定在質(zhì)量塊臨近所述感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣的表面，質(zhì)量塊的內(nèi)部設(shè)置有用以對(duì)發(fā)射線(xiàn)圈通以電流的電路，使發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生一磁場(chǎng)。彈簧一端與質(zhì)量塊相連，另一端固定于容置腔的側(cè)壁，將質(zhì)量塊懸置于電磁感應(yīng)層上方。當(dāng)感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊擠壓彈簧而與電磁感應(yīng)層產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述發(fā)射線(xiàn)圈的運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈矩陣中的全部或者部分感應(yīng)線(xiàn)圈，所述感應(yīng)線(xiàn)圈因磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)，并將所述感應(yīng)電壓信號(hào)輸出至處理器。處理器根據(jù)產(chǎn)生所述感應(yīng)電壓信號(hào)的感應(yīng)線(xiàn)圈的先后順序確定感測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方向和軌跡。
文檔編號(hào)G01P13/02GK101858925SQ201010133609
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者楊松齡, 楊禹秋 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司