本實用新型涉及電子設(shè)備手寫輸入用的主動式電容筆，尤其涉及一種電容筆的壓力傳感器和筆芯。

[

背景技術(shù)：
]

電子設(shè)備手寫輸入系統(tǒng)中的電容筆主要分主動式和被動式兩種。其中，被動式電容筆采用軟頭粗頭筆，當用戶手拿著被動式電容筆時，被動式電容筆與手導(dǎo)通，并代替手觸摸屏幕。主動式電容筆中內(nèi)置電池和芯片，通過芯片發(fā)送信號激勵觸摸屏幕來判斷相關(guān)坐標，并通過壓力傳感器檢測用戶使用主動式電容筆時的力量以實現(xiàn)筆跡識別功能。

申請?zhí)枮镃N201310740454.8的發(fā)明公開了一種手寫輸入系統(tǒng)、電容筆和設(shè)備端。其中，手寫輸入系統(tǒng)包括：設(shè)備端和電容筆，設(shè)備端包括觸摸屏和第一通信模塊；電容筆包括：本體；第二通信模塊與第一通信模塊相互通信，并接收第一通信模塊發(fā)送的電磁波；設(shè)置在本體一端的筆尖；與筆尖相連的壓力傳感器，壓力傳感器檢測筆尖的壓力并生成壓力信號；控制器用于根據(jù)第二通信模塊接收的電磁波產(chǎn)生電能，并將電能提供至壓力傳感器，以及將壓力傳感器檢測的壓力信號通過第二通信模塊發(fā)送至設(shè)備端。該發(fā)明系統(tǒng)簡化了電容筆的結(jié)構(gòu)，降低了電容筆的制造成本，但是，目前電容筆壓力傳感器是用壓敏電阻來實現(xiàn)，壓敏電阻是非線性輸出，導(dǎo)致輸出壓力數(shù)據(jù)不準確，也有用MEMS壓力傳感器來實現(xiàn)電容筆壓力檢測，但MEMS壓力傳感器成本高，電容筆筆芯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

[

技術(shù)實現(xiàn)要素：
]

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出壓力數(shù)據(jù)準確、成本較低的電容筆壓力傳感器。

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種成本較低、結(jié)構(gòu)簡單的電容筆筆芯。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是，一種電容筆的壓力傳感器，包括基板和檢測電路，基板包括兩條削弱槽，兩條削弱槽沿基板的直徑方向布置；兩條削弱槽內(nèi)端之間的區(qū)域為基板的應(yīng)變集中區(qū)；檢測電路包括應(yīng)變元件，應(yīng)變元件布置在應(yīng)變集中區(qū)的頂面；應(yīng)變集中區(qū)的底面包括與筆尖連接板焊接的焊盤；基板頂面包括復(fù)數(shù)個與控制電路板連接用的焊盤，基板頂面的焊盤布置在應(yīng)變集中區(qū)的兩側(cè)，位于與兩條削弱槽正交的直徑方向。

以上所述的壓力傳感器，兩條削弱槽的外端開口。

以上所述的壓力傳感器，檢測電路包括兩個所述的應(yīng)變元件和兩個對比元件，兩個應(yīng)變元件和兩個對比元件組成橋式檢測電路；兩個所述的應(yīng)變元件布置在應(yīng)變集中區(qū)，兩個對比元件布置在應(yīng)變集中區(qū)外側(cè)。

以上所述的壓力傳感器，基板包括兩個控制電路板的定位槽，兩個定位槽布置在應(yīng)變集中區(qū)的兩側(cè)，位于與兩條削弱槽正交的直徑方向；基板頂面包括4個所述的與控制電路板連接用的焊盤，基板頂面的4個焊盤分別布置在兩個定位槽的兩側(cè)。

一種電容筆的筆芯，包括控制電路板、筆尖連接板和上述的壓力傳感器，筆尖連接板豎直地布置在壓力傳感器的下方，筆尖連接板頂端的中部與壓力傳感器應(yīng)變集中區(qū)底面的焊盤焊接；控制電路板豎直地布置在壓力傳感器的上方，控制電路板下端的兩側(cè)與壓力傳感器基板頂面的焊盤焊接；控制電路板下端的中部包括凹槽，控制電路板下端的凹槽部位與壓力傳感器應(yīng)變集中區(qū)的頂面存在間隙。

以上所述的筆芯，壓力傳感器基板的兩條削弱槽的外端開口，筆尖連接板頂端的兩側(cè)各包括一個向上凸出的突起，筆尖連接板的突起插入削弱槽，兩者滑動配合；控制電路板與筆尖連接板正交布置。

以上所述的筆芯，壓力傳感器的檢測電路包括兩個所述的應(yīng)變元件和兩個對比元件，兩個應(yīng)變元件和兩個對比元件組成橋式檢測電路；兩個所述的應(yīng)變元件布置在應(yīng)變集中區(qū)，兩個對比元件布置在應(yīng)變集中區(qū)外側(cè)。

以上所述的筆芯，壓力傳感器的基板包括兩個控制電路板的定位槽，兩個定位槽布置在應(yīng)變集中區(qū)的兩側(cè)，位于與兩條削弱槽正交的直徑方向；控制電路板下端的兩側(cè)各包括一個向下凸出的突起，控制電路板的突起插入所述的定位槽；基板頂面包括4個所述的與控制電路板連接用的焊盤，基板頂面的4個焊盤分別布置在兩個定位槽的兩側(cè)。

本實用新型的電容筆壓力傳感器輸出壓力數(shù)據(jù)準確、成本較低；本實用新型的電容筆筆芯成本較低、結(jié)構(gòu)簡單。

[附圖說明]

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型實施例1壓力傳感器的主視圖。

圖2是本實用新型實施例1壓力傳感器的仰視圖。

圖3是本實用新型實施例2壓力傳感器的主視圖。

圖4是本實用新型實施例3筆尖連接板的主視圖。

圖5是本實用新型實施例3控制電路板的主視圖。

圖6是本實用新型實施例3筆芯的主視圖。

圖7是本實用新型實施例3筆芯的左視圖。

圖8是本實用新型實施例3筆芯的俯視圖。

圖9是本實用新型實施例3筆芯的仰視圖。

[具體實施方式]

實用新型實施例1電容筆壓力傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1和圖3所示，包括基板1和檢測電路，基板1包括兩條削弱槽101，兩條削弱槽101沿基板1的直徑方向布置，外端開口。

兩條削弱槽101內(nèi)端之間的區(qū)域為基板1的應(yīng)變集中區(qū)102。檢測電路包括應(yīng)變元件2，應(yīng)變元件2布置在應(yīng)變集中區(qū)102的頂面。應(yīng)變集中區(qū)102的底面有4個與筆尖連接板焊接的焊盤103?；?頂面有兩個與控制電路板5連接用的焊盤104，基板1頂面的焊盤104布置在應(yīng)變集中區(qū)102的兩側(cè)，位于與兩條削弱槽101正交的直徑方向。

基板1還包括兩個控制電路板5的定位槽105，兩個定位槽105布置在應(yīng)變集中區(qū)102的兩側(cè)，位于與兩條削弱槽101正交的直徑方向。

本實用新型實施例2電容筆壓力傳感器的結(jié)構(gòu)如圖4所示，與實施例1不同的是，檢測電路包括兩個應(yīng)變元件2和兩個對比元件3，兩個應(yīng)變元件2和兩個對比元件3組成橋式檢測電路。兩個應(yīng)變元件2布置在應(yīng)變集中區(qū)102，兩個對比元件3布置在應(yīng)變集中區(qū)102的外側(cè)。

基板1頂面包括4個與控制電路板5連接用的焊盤104，基板1頂面的4個焊盤104分別布置在兩個定位槽105的兩側(cè)。

本實用新型實施例3電容筆筆芯的結(jié)構(gòu)如圖4至圖9所示，包括控制電路板5、筆尖連接板6和實施例2的壓力傳感器10，控制電路板5與筆尖連接板6正交布置。

筆尖連接板6豎直地布置在壓力傳感器10的下方，筆尖連接板6頂端的中部與壓力傳感器應(yīng)變集中區(qū)102底面的焊盤焊接?？刂齐娐钒?豎直地布置在壓力傳感器10的上方，控制電路板5下端的兩側(cè)與壓力傳感器基板1頂面的焊盤104焊接?？刂齐娐钒?下端的中部有一個凹槽501，控制電路板5下端的凹槽部位與壓力傳感器應(yīng)變集中區(qū)102的頂面存在間隙Δ，以容讓壓力傳感器10應(yīng)變集中區(qū)102變形。

筆尖連接板6頂端的兩側(cè)各包括一個向上凸出的突起601，筆尖連接板6的突起601插入削弱槽101，兩者滑動配合。

控制電路板5下端的兩側(cè)各包括一個向下凸出的突起502，控制電路板5的突起502在焊接前插入定位槽105。

本實用新型實施例的電容筆筆芯安裝電容筆中，在寫字時，筆尖連接板受力，向上頂壓力傳感器，導(dǎo)致應(yīng)變集中區(qū)上向彎曲變形，從而檢測到筆尖受力的變化。

本實用新型是利用已經(jīng)大批量生產(chǎn)的PCB印刷電路板作為基材，來實現(xiàn)應(yīng)變片的功能，感應(yīng)面積小，有利于壓力傳感器的小型化和低成本生產(chǎn)，同時本實用新型的壓力傳感器的基板具有應(yīng)力集中的功能，能檢測微小變形。適合做電容筆壓力傳感器。

本實用新型以上實施例的電容筆壓力傳感器輸出壓力數(shù)據(jù)準確、成本較低，電容筆筆芯成本較低、結(jié)構(gòu)簡單。