本申請實施例涉及壓力檢測技術(shù)領域，尤其涉及一種壓力檢測方法及其裝置以及電子終端。

背景技術(shù)：

觸控技術(shù)如應用在智能終端上，可以讓使用者只要通過手勢操作即可實現(xiàn)終端的操作，擺脫了傳統(tǒng)的機械鍵盤，使人機交互更為直截了當。

在目前大部分電子產(chǎn)品中，用戶手指觸摸顯示屏只會產(chǎn)生二維的坐標輸入，但是，隨著觸控技術(shù)的發(fā)展，比如電容觸控為例，單純的手指觸控已經(jīng)不能滿足用戶更多維度輸入的需求，在電容觸摸屏中加入壓力檢測技術(shù)(forcetouch)能夠增加一個輸入維度，讓觸摸屏能夠感知手指壓力信息，感知輕壓以及重壓的力度，這樣當用戶手指按壓顯示屏時不僅會產(chǎn)生二維的坐標輸入，也會產(chǎn)生第三維的壓力輸入，并對應輸出不同的功能，從而提供更加良好的用戶體驗。比如在觸摸屏的壓力檢測技術(shù)中，通常通過檢測壓力感應器中壓力感應電極與參考電極形成的電容的變化，進一步再與顯示設備結(jié)合來實現(xiàn)觸控顯示。

在現(xiàn)有電容檢測方式實施的結(jié)構(gòu)中，存在兩個電容，一個為壓力檢測電容，該壓力檢測電容由壓力感應電極和參考電極之間形成，壓力感應電極和參考電極之間存在受壓發(fā)生形變的間隙，該電容的大小變化代表壓力大小的變化。除了壓力檢測電容之外，還存在一個額外的負載電容，該負載電容由壓力感應電極與負載電極之間形成，壓力感應電極與負載電極之間的間隙幾乎不會受壓而發(fā)生形變。而如果基于現(xiàn)有的壓力檢測模型，由于負載電容的存在，使得壓力檢測模型一方面較為復雜，另外一方面增加了總電容，使得檢測電壓變化量降低；另外，環(huán)境變化對負載電容的影響會等效到壓力檢測電容上，而在現(xiàn)有技術(shù)的壓力檢測模型中缺默認負載電容恒定不變，從而導致環(huán)境變化對壓力性能影響加??；最后，負載電容的存在使得現(xiàn)有技術(shù)中的壓力檢測模型由于外接電容器難以實現(xiàn)環(huán)境自校準和壓力感應電極和參考電極之間初始間隙的(gap)自校準。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請實施例的目的在于提供一種壓力檢測方法及其裝置以及電子終端，用以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。

為實現(xiàn)本申請實施例的目的，本申請實施例提供了一種壓力檢測方法，其包括：

獲得驅(qū)動電極與壓力感應電極之間形成的分壓電容的輸出電信號，以及所述壓力感應電極與參考電極之間形成的壓力檢測電容的輸出電信號，所述壓力感應電極與所述參考電極之間具有可隨所述壓力發(fā)生變化的間隙；

根據(jù)所述分壓電容的輸出電信號和所述壓力檢測電容的輸出電信號，確定所述壓力感應電極受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。

本申請實施例還提供一種壓力檢測裝置，其包括驅(qū)動電極、壓力感應電極、參考電極，所述驅(qū)動電極與所述壓力感應電極之間形成分壓電容，所述壓力感應電極與所述參考電極之間形成壓力檢測電容，所述壓力感應電極與所述參考電極之間具有可隨所述壓力發(fā)生變化的間隙，所述分壓電容和所述壓力檢測電容分別產(chǎn)生用于確定所述壓力感應電極受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)的輸出電信號。

本申請實施例還提供一種電子終端，其包括任一實施例中的壓力檢測裝置。

本申請實施例中，通過獲得驅(qū)動電極與壓力感應電極之間形成的分壓電容的輸出電信號，以及所述壓力感應電極與參考電極之間形成的壓力檢測電容的輸出電信號，再根據(jù)所述分壓電容的輸出電信號和所述壓力檢測電容的輸出電信號，確定所述壓力感應電極受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)，簡化了壓力檢測模型，增加了電壓變化量，減弱或消除了環(huán)境變化對壓力性能影響加劇，以及實現(xiàn)環(huán)境自校準和壓力感應電極和參考電極之間初始間隙的(gap)自校準。

附圖說明

圖1為本申請實施例一中壓力檢測裝置的疊層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實施例二中壓力檢測裝置的等效電路示意圖；

圖3為本申請實施例三中壓力檢測方法流程示意圖；

圖4為本申請實施例四中壓力特征數(shù)據(jù)與壓力值的關(guān)系示意圖；

圖5為本申請實施例五中壓力檢測方法的流程示意圖；

圖6為本申請實施例六中受環(huán)境影響時實施壓力特征數(shù)據(jù)的曲線示意圖

圖7為本申請實施例七中壓力檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本申請實施例八中壓力檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本申請實施例九中壓力檢測裝置的電場分布示意圖，

圖10為本申請實施例十中壓力檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本申請實施例十一中壓力檢測裝置的等效電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本申請實施例十二中壓力檢測方法的流程示意圖；

圖13為本申請實施例十三中壓力檢測裝置的一電場示意圖；

圖14為本申請實施例十四中壓力檢測裝置的另一電場示意圖；

圖15為本申請實施例十五中壓力檢測裝置的疊層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本申請實施例十六中壓力檢測裝置的電場示意圖；

圖17為本申請實施例十七中壓力檢測裝置的平面示意圖；

圖18為本申請實施例十八中壓力檢測裝置的平面示意圖；

圖19為本申請實施例十九中壓力檢測裝置的疊層示意圖；

圖20為本申請實施例二十中壓力檢測裝置的一電場示意圖；

圖21為本申請實施例二十一中壓力檢測裝置的另一電場示意圖；

圖22為本申請實施例二十二中壓力檢測裝置的平面示意圖；

圖23為本申請實施例二十三中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖24為本申請實施例二十四中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖25為本申請實施例二十五中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖26為本申請實施例二十六中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖27為本申請實施例二十七中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖28為本申請實施例二十八中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖29為本申請實施例二十九中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖30為本申請實施例三十中壓力檢測裝置的應用示例性結(jié)構(gòu)示意圖；

圖31為本申請實施例三十一中壓力檢測裝置的應用示例性結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。

本申請下述實施例中，通過獲得驅(qū)動電極與壓力感應電極之間形成的分壓電容的輸出電信號，以及所述壓力感應電極與參考電極之間形成的壓力檢測電容的輸出電信號，再根據(jù)所述分壓電容的輸出電信號和所述壓力檢測電容的輸出電信號，確定所述壓力感應電極受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)，簡化了壓力檢測模型，增加了電壓變化量，減弱或消除了環(huán)境變化對壓力性能影響加劇，以及實現(xiàn)環(huán)境自校準和壓力感應電極和參考電極之間初始間隙的(gap)自校準。

圖1為本申請實施例一中壓力檢測裝置的疊層結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，本實施例中壓力檢測裝置包括驅(qū)動電極101、壓力感應電極102、參考電極103，驅(qū)動電極101具體為在現(xiàn)有技術(shù)中的壓力感應電極102和負載電極104比如vcom層之間單獨增加的電極，參考電極103具體為壓力檢測裝置所在電子終端的導電中框，參考電極103接系統(tǒng)地。本實施例中，增加的驅(qū)動電極101與壓力感應電極102的形狀面積大小相同。

本實施例中，由于是單獨增加的驅(qū)動電極101，因此，增加的驅(qū)動電極101與負載電極104比如vcom層之間形成環(huán)境檢測電容cv?？商娲兀齾⒖茧姌O103和驅(qū)動電極101之外距離壓力感應電極最近的其他導電面也可以作為負載電極104，只要可以跟驅(qū)動電極101可形成環(huán)境檢測電容cv即可。所述驅(qū)動電極101與壓力感應電極102之間形成的分壓電容cs，所述分壓電容cs在所述壓力感應電極受壓時產(chǎn)生對應的輸出電信號。本實施例中，所述壓力感應電極102與所述參考電極103之間具有可隨所述壓力發(fā)生變化的間隙，使得所述壓力感應電極102與所述參考電極103之間形成的壓力檢測電容cm可根據(jù)所述間隙的變化而變化，所述壓力檢測電容cm在所述壓力感應電極受壓時產(chǎn)生對應的輸出電信號，該輸出信號可以反映所述壓力檢測電容的變化，以根據(jù)所述分壓電容cs的輸出電信號和所述壓力檢測電容cm的輸出電信號，確定所述壓力感應電極102受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。

圖2為本申請實施例二中壓力檢測裝置的等效電路示意圖；圖中a點對應驅(qū)動電極101，b點對應壓力感應電極102，對應于上述圖1的疊層結(jié)構(gòu)，本實施例中，環(huán)境檢測電容cv、分壓電容cs和壓力檢測電容cm之間的電路連接關(guān)系如圖2所示，分壓電容cs和壓力檢測電容cm相互串聯(lián)，由于驅(qū)動電極101的低輸出阻抗，因此環(huán)境檢測電容cv基本對驅(qū)動信號無影響，因此，可以通過分壓電容cs與壓力檢測電容cm的分壓關(guān)系確定壓力特征數(shù)據(jù)。具體確定壓力特征數(shù)據(jù)的技術(shù)處理過程請參見圖3所示方法實施例。

上述圖1所示實施例中，由于驅(qū)動電極101將壓力感應電極102與負載電極104相互隔離，故現(xiàn)有技術(shù)中壓力感應電極102與負載電極104之間形成的負載電容cl轉(zhuǎn)換為：分壓電容cs和環(huán)境檢測電容cv的串聯(lián)形式，本質(zhì)上相當于將負載電容cl與壓力檢測電容cm分離開來，這樣同等壓力產(chǎn)生同等δcm的情況下能夠得到更高的電壓信號變化量，故壓力檢測snr也隨之提高。具體示例性的解釋如下：

公式(1)中δu1為現(xiàn)有技術(shù)自容壓力檢測方案中壓力檢測電容cm的電壓變化量，δu2為實施例一中壓力檢測電容cm的電壓變化量，utx為驅(qū)動信號tx幅值，δcm為按壓時壓力檢測電容cm相對無按壓時的基準壓力檢測電容cm0的變化量，由上述公式可見，δu2大于δu1，假如環(huán)境檢測電容cv值是壓力檢測電容cm值的n倍，則snr也提高n倍。

圖3為本申請實施例三中壓力檢測方法流程示意圖；如圖3所示，其包括：

s301、向所述驅(qū)動電極加載驅(qū)動信號以及檢測所述壓力感應電極輸出的感應信號；

本實施例中，通過所述驅(qū)動電極電連接至提供驅(qū)動信號的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路通過打碼的方式向所述驅(qū)動電極101加載恒定幅值的交流信號比如正弦波；所述壓力感應電極連接至檢測電路再通過檢測電路檢測壓力感應電極102輸出的與所述驅(qū)動信號耦合的感應信號。具體地，參照圖2，在圖2中的a點加載恒定幅值的交流信號(即驅(qū)動信號)，而在b點檢測壓力感應電極102的感應信號。

s302、在自容檢測模式下根據(jù)加載的所述驅(qū)動信號和檢測的所述感應信號，分別獲得分壓電容的輸出電信號以及壓力檢測電容的輸出電信號；

本實施例中，分壓電容cs的輸出電信號以及壓力檢測電容cm的輸出電信號可以分別為分壓電容cs的兩端電壓、壓力檢測電容cm的兩端電壓。

s303、根據(jù)所述分壓電容的輸出電信號和所述壓力檢測電容的輸出電信號，確定所述壓力感應電極在當前環(huán)境中受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。

本實施例中，步驟s303中根據(jù)所述分壓電容cs的輸出電信號和所述壓力檢測電容cm的輸出電信號，確定所述壓力感應電極102受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)時具體可以包括：

s313、根據(jù)所述分壓電容cs的輸出電信號的信號值除以所述分壓電容cs以及所述壓力檢測電容cm的輸出電信號的信號值之和，確定第一分壓比例；

具體地，可以通過公式(2)來計算第一分壓比例rate：

式(2)中，cs表示所述分壓電容的電容值，cm表示所述壓力檢測電容的電容值。

s323、根據(jù)所述第一分壓比例確定所述壓力感應電極在當前環(huán)境中受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。

進一步地，步驟s323中根據(jù)所述第一分壓比例確定所述壓力感應電極102受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)時，可以具體包括：

s3231、根據(jù)所述第一分壓比例確定所述分壓電容cs的輸出電信號的信號值和所述壓力檢測電容cm的輸出電信號的信號值之間的比例；

s3232、根據(jù)所述分壓電容cs的輸出電信號的信號值和所述壓力檢測電容cm的輸出電信號的信號值之間的比例確定所述壓力感應電極102受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。

公式(3)中，forcedata表示壓力感應電極102在當前環(huán)境中受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。

在上述實施例的基礎上，在計算出壓力特征數(shù)據(jù)之后，還包括：根據(jù)所述壓力感應電極102在當前環(huán)境中受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)以及在當前環(huán)境中無按壓時的基準壓力特征數(shù)據(jù)確定所述壓力特征數(shù)據(jù)對應的壓力大小。

公式(4)中，dm0為壓力感應電極102到參考電極103的初始間距，εm為壓力感應電極102到參考電極103之間電介質(zhì)的等效介電常數(shù)，s為壓力感應電極102與參考電極103之間的正對面積，k為所在電子終端中壓力檢測受壓面的彈性模量，即將壓力轉(zhuǎn)換為形變量，單位為m/g，f為壓力感應電極102受壓時的壓力值。

將上述公式(4)帶入公式(3)中即得公式(5)：

由于壓力特征數(shù)據(jù)forcedata已知，而對于公式(5)中來說，除壓力值f外，其他均是整體已知或者可校準測量，因此，通過上述公式(5)即可計算出對應所述壓力特征數(shù)據(jù)的壓力值f。

圖4為本申請實施例四中壓力特征數(shù)據(jù)與壓力值的關(guān)系示意圖；如圖4所示，參考上述公式(5)，由此可見，壓力特征數(shù)據(jù)forcedata與壓力值f成線性關(guān)系，當壓力感應電極102和參考電極103出廠時的初始間距dm0發(fā)生變化，得到當前的初始距離d'm0，根據(jù)上述公式(5)，得到在當前環(huán)境中無按壓時的基準壓力特征數(shù)據(jù)forcedata'0：

參照上述公式(5)得到出廠的初始間距發(fā)生后有按壓時的壓力特征數(shù)據(jù)forcedata'：

通過上述公式(7)計算的forcedata'與forcedata′0做差獲得特征數(shù)據(jù)差值δforcedata：

進一步地根據(jù)特征數(shù)據(jù)差值確定出受壓時的壓力值f。由此可見，在圖3實施例的基礎上，通過計算壓力特征數(shù)據(jù)差值的方式計算出壓力值f時，體現(xiàn)初始距離影響的基準壓力特征數(shù)據(jù)相互抵消，從而壓力值f不受初始距離變化的影響，即實現(xiàn)了對初始間距(gap)的自校準。

圖5為本申請實施例五中壓力檢測方法的流程示意圖；如圖5所示，本實施例中，以環(huán)境中溫度或者濕度的影響壓力特征數(shù)據(jù)為例進行說明，具體地，其包括如下步驟：

s501、獲得驅(qū)動電極與壓力感應電極之間形成的分壓電容的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子；

本實施例中，驅(qū)動電極101與壓力感應電極102之間的間隙、正對面積和電介質(zhì)的介電常數(shù)受環(huán)境中溫度、濕度的影響從而發(fā)生變化，而變化會直接反應在分壓電容cs的輸出電信號上，因此，通過測量當前環(huán)境中的分壓電容cs的實時輸出信號與預設固定環(huán)境下的分壓電容cs的基準輸出電信號的比例，從而計算出分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子。

具體地，結(jié)合上述公式(5)進行說明，分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子λcs計算公式如(9)：

其中cs0是分壓電容在預設固定環(huán)境如出廠環(huán)境下的基準耦合電容，cst是分壓電容在實時環(huán)境下的耦合電容，推而廣之即通過分壓電容cs在預設固定環(huán)境下的基準輸出電信號以及在當前環(huán)境下的實時輸出點信號，來確定分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子λcs，需要說明的是，在確定受環(huán)境影響的變化因子時，可以在壓力感應電極受壓情形下確定，也可以在壓力感應電極不受壓的情形下確定，詳細不再贅述。

本實施例中，在確定上述基準輸出電信號或者實時輸出電信號時，可以在對應地預設固定環(huán)境中或者對應地當前環(huán)境中通過在驅(qū)動電極101上加載驅(qū)動信號，檢測壓力感應電極102的感應信號，在互容檢測模式，從而確定基準輸出電信號、當前環(huán)境下的實時輸出信號，進而當前環(huán)境下的實時輸出信號與分壓電容cs在預設固定環(huán)境下的基準輸出電信號相比，確定分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子λcs。

s502、根據(jù)分壓電容的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子獲得所述壓力檢測電容的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子；

參見步驟s502，驅(qū)動電極101與壓力感應電極102之間電介質(zhì)的介電常數(shù)受環(huán)境中溫度、濕度的影響從而發(fā)生變化，同理，壓力感應電極102與參考電極103之間電介質(zhì)的介電常數(shù)受環(huán)境影響也會發(fā)生變化。通過步驟s501中確定出的分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子可對所述壓力檢測電容cm的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子進行校準，從而可實現(xiàn)將所述分壓電容cs可作為一環(huán)境傳感器，通過該環(huán)境傳感器來確定環(huán)境變化對壓力檢測電容cm變化的影響。

本實施例中，預先通過材料試驗，建立分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子與所述壓力檢測電容cm的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子之間的關(guān)系，再根據(jù)上述步驟s501中計算出分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子從而確定所述壓力檢測電容cm的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子λεm。

s503、根據(jù)分壓電容的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子以及壓力檢測電容的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子確定壓力特征數(shù)據(jù)受環(huán)境影響的變化因子；

本實施例中，通過計算分壓電容cs的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子與壓力檢測電容cm的輸出電信號受環(huán)境影響的變化因子之間的比值，從而確定出壓力特征數(shù)據(jù)受環(huán)境影響的變化因子。

具體如下述公式(10)所示，壓力特征數(shù)據(jù)受環(huán)境影響的變化因子λ：

s504、根據(jù)壓力特征數(shù)據(jù)受環(huán)境影響的變化因子以及所述分壓電容的輸出電信號和所述壓力檢測電容的輸出電信號，確定所述壓力感應電極在當前環(huán)境下受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)；

本實施例中，參見上述公式(5),當受壓時受環(huán)境影響時的壓力特征數(shù)據(jù)forcedata'如公式(11)所示：

公式(11)在圖6中虛線所示，斜率為公式(5)在圖6中實線所示，斜率為

在另一實施例中，可替代地，還可以根據(jù)所述分壓電容受環(huán)境影響的變化因子獲得所述壓力檢測電容受環(huán)境影響的變化因子，根據(jù)所述壓力檢測電容受環(huán)境影響的變化因子校準所述壓力檢測電容的輸出電信號，從而可以根據(jù)所述分壓電容校準后的輸出電信號和所述壓力檢測電容校準后的輸出電信號，確定所述壓力感應電極在當前環(huán)境下受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。需要說明的是，在另外一實施例中，如果環(huán)境對壓力檢測電容沒有影響，則可以不對分壓電容和壓力檢測電容的輸出電信號進行校準，詳細不再贅述。

s505、根據(jù)受壓時在當前環(huán)境中的壓力特征數(shù)據(jù)以及無按壓時在當前環(huán)境中的基準壓力特征數(shù)據(jù)確定在當前環(huán)境受壓時對應的壓力值。

本實施例中，可以通過下述公式(12)計算當前環(huán)境中的壓力特征數(shù)據(jù)差值δforcedata'

對上述公式(12)變形得到公式(13)，根據(jù)公式(13)計算在當前環(huán)境下受壓時的壓力值f：

由公式(13)可見，通過壓力特征數(shù)據(jù)受環(huán)境影響的變化因子λ從而對壓力特征數(shù)據(jù)差值δforcedata進行校準，從而計算出壓力值f，詳細可參見圖6，圖6為本申請實施例六中受環(huán)境影響時實施壓力特征數(shù)據(jù)的曲線示意圖。

圖7為本申請實施例七中壓力檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖7所示，在上述圖1實施例的基礎上，負載電極104(例如vcom層)與壓力感應電極102的邊緣之間仍會殘留少部分負載電容cl，該負載電容cl的存在會對實時壓力檢測性能帶來影響，為此，參照圖8，圖8為本申請實施例八中壓力檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，為消除圖7所示負載電容cl影響，在圖8所示實施例中，驅(qū)動電極101的面積大于壓力感應電極的面積并覆蓋住所述壓力感應電極，以屏蔽圖7中的負載電容cl。參照圖9，圖9為本申請實施例九中壓力檢測裝置的電場分布示意圖，在圖9中，由于驅(qū)動電極101的面積大于壓力感應電極102，因此，壓力感應電極102的邊緣和vcom層之間形成如圖7中所示的負載電容cl極小，對壓力檢測性能的影響可以忽略。

上述確定壓力特征數(shù)據(jù)以及對應壓力值的方法實施例同樣也可以適用于圖8所示的壓力檢測裝置疊層結(jié)構(gòu)示意圖，詳細不再贅述。

圖10為本申請實施例十中壓力檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖10所示，本實施例中，壓力感應電極102的面積大于驅(qū)動電極101的面積，因此，壓力感應電極102與負載電極104如vcom層之間形成了負載電容cl。除此之外，壓力感應電極102與驅(qū)動電極101之間形成分壓電容cs，壓力感應電極102與參考電極103之間形成壓力檢測電容cm，驅(qū)動電極101與負載電極104如vcom層形成了環(huán)境檢測電容cv。

圖11為本申請實施例十一中壓力檢測裝置的等效電路結(jié)構(gòu)示意圖；如圖11所示，對于圖10所示的壓力檢測裝置建立的等效電路結(jié)構(gòu)，壓力檢測電容cm與負載電容cl并聯(lián)后再與分壓電容cs串聯(lián)，由于驅(qū)動電極的低輸出阻抗，環(huán)境檢測電容cv幾乎對驅(qū)動信號無影響。

另外，需要說明的是，圖10僅是形成負載電容的一示例性結(jié)構(gòu)，比如在圖7的結(jié)構(gòu)中也可能形成負載電容，可以參照上述圖11的等效電路結(jié)構(gòu)，詳細不再贅述。

對于上述圖7或者圖10示例性的存在負載電容的結(jié)構(gòu)，壓力特征數(shù)據(jù)的確定可參見圖12。

圖12為本申請實施例十二中壓力檢測方法的流程示意圖；如圖12所示，其包括：

s1201、根據(jù)向所述驅(qū)動電極電連接的驅(qū)動信號以及檢測到的所述壓力感應電極輸出的感應信號，以分別獲得驅(qū)動電極與壓力感應電極之間形成的分壓電容的輸出電信號、所述壓力感應電極與參考電極之間形成的壓力檢測電容的輸出電信號、所述壓力感應電極與所述負載電極形成的負載電容的輸出電信號；

本實施例中，向驅(qū)動電極101加載驅(qū)動信號以及通過從壓力感應電極102輸出的感應信號獲得各個電容的輸出電信號，類似上述圖1實施例對應的檢測方法，在此不再贅述。

s1202、根據(jù)向所述壓力感應電極加載的驅(qū)動信號以及檢測到的所述驅(qū)動電極輸出的感應信號，以分別獲得驅(qū)動電極與壓力感應電極之間形成的分壓電容的輸出電信號、所述驅(qū)動電極與所述負載電極之間形成的環(huán)境檢測電容的輸出電信號。

本實施例中，向壓力感應電極102加載驅(qū)動信號以及通過驅(qū)動電極101輸出的感應信號，獲得各個電容的輸出電信號類似步驟s1201中。

s1203、根據(jù)步驟s1201中的所述分壓電容的輸出電信號與所述壓力檢測電容、所述負載電容以及所述分壓電容的輸出電信號之和的比例，計算第一壓力原始特征數(shù)據(jù)；

本實施例中，圖13為本申請實施例十三中壓力檢測裝置的一電場示意圖；電場具體可以通過公式(14)分別計算出分壓電容cs的輸出電信號與所述壓力檢測電容cm、所述負載電容以及所述分壓電容cs的輸出電信號之和的比例rate1以及第一壓力原始特征數(shù)據(jù)rawdata1。

s1204、根據(jù)步驟s1202中分壓電容的輸出電信號與所述環(huán)境檢測電容與分壓電容的輸出電信號之和的比例，計算第二壓力原始特征數(shù)據(jù)；

本實施例中，圖14為本申請實施例十四中壓力檢測裝置的另一電場示意圖；具體可以通過公式(15)分別計算出所述環(huán)境檢測電容cv的輸出電信號的信號值除以所述環(huán)境檢測電容cv與分壓電容cs的輸出電信號的信號值之和確定第二分壓比例rate2以及第二壓力原始特征數(shù)據(jù)rawdata2，第二壓力原始特征數(shù)據(jù)等同于在當前環(huán)境中的環(huán)境特征數(shù)據(jù)。公式(15)中，所述環(huán)境檢測電容cv的輸出電信號具體為電壓信號ucv，分壓電容cs的輸出電信號具體為ucs。

本實施例中，在步驟s1204中，根據(jù)分壓電容cs的輸出電信號的信號值與所述環(huán)境檢測電容cv、所述分壓電容cs的輸出電信號的信號值之和得到第二比例，計算第二壓力原始特征數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)負載電容cl與所述環(huán)境檢測電容cv的比例關(guān)系，以及所述環(huán)境檢測電容cv的輸出電信號，確定所述負載電容cl的輸出電信號。

s1205、根據(jù)所述第一壓力原始特征數(shù)據(jù)和第二壓力原始特征數(shù)據(jù)，確定所述壓力感應電極在當前環(huán)境中受壓時的壓力特征數(shù)據(jù)。

本實施例中，由于在實際產(chǎn)品中，驅(qū)動電極101、壓力感應電極102距離負載電極104如vcom層距離近似相等，且驅(qū)動電極101、壓力感應電極102與負載電極104之間的介電常數(shù)大致相等，因此，表現(xiàn)在電容值的不同上，主要由于驅(qū)動電極101、壓力感應電極102分別與負載電極104的正對面積不同導致，進而使得環(huán)境檢測電容cv與負載電容cl之間具有固定的比例關(guān)系如(16)所示：

cl＝ηcv(16)

通過在上述公式(15)中的rawdata2的算式兩端乘以η，再根據(jù)下述公式(17)計算壓力特征數(shù)據(jù)forcedata”。

再將上述公式(4)帶入公式(17)中即得公式計算壓力特征數(shù)據(jù)forcedata”的公式(18)。

進一步地，為確定壓力特征數(shù)據(jù)對應的壓力值，在上述公式(18)中，令f＝0，即得未受壓時的基準壓力特征數(shù)據(jù)forcedata”0，當有受壓時，通過上述第一壓力原始特征數(shù)據(jù)和第二壓力原始特征數(shù)據(jù)確定出壓力特征數(shù)據(jù)forcedata”與基準壓力特征數(shù)據(jù)forcedata”0做差即可得到類似上述公式(8)，從而根據(jù)類似上述公式(8)的公式，計算出壓力值f。

對于類似上述存在負載電容的情形，初始距離自校準以及環(huán)境自校準的以及信噪比的說明，可參見上述針對圖1的檢測方法說明，詳細不再贅述。

圖15為本申請實施例十五中壓力檢測裝置的疊層結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為本申請實施例十六中壓力檢測裝置的電場示意圖；如圖15、16所示，驅(qū)動電極101的面積大于壓力感應電極102，與此同時，如考慮到此時壓力感應電極102的走線與負載電極104如vcom層之間還會存在負載電容。為此，本實施例中，在壓力感應電極102的走線與負載電極104如vcom層再增加一層屏蔽電極105，用于屏蔽所述壓力感應電極102的走線與所述負載電極104之間形成負載電容cl，所述屏蔽電極105設置在所述壓力感應電極的走線與所述負載電極之間，所述屏蔽電極105可以與所述驅(qū)動電極101設置在同一層，也可以上下錯位設置。在向所述驅(qū)動電極101加載驅(qū)動信號時，一并加載到所述屏蔽電極105上，分別獲得驅(qū)動電極101、屏蔽電極105分別與壓力感應電極102之間形成的分壓電容cs的輸出電信號以及壓力感應電極102與參考電極103之間形成的壓力檢測電容cm的輸出電信號。

如圖16所示，所述驅(qū)動電極101和所述屏蔽電極105電連接至驅(qū)動信號時，驅(qū)動電極101與負載電極104形成環(huán)境檢測電容cv1，屏蔽電極105與負載電極104形成環(huán)境檢測電容cv2，壓力感應電極102及其走線分別與參考電極103形成壓力檢測電容cm1與cm2，驅(qū)動電極101與壓力感應電極102之間形成分壓電容cs1，屏蔽電極105與壓力感應電極102的走線之間形成分壓電容cs2，環(huán)境檢測電容cv1和環(huán)境檢測電容cv2的加和等于上述實施例中的環(huán)境檢測電容cv，并不參與壓力特征數(shù)據(jù)的確定，分壓電容cs1與分壓電容cs2的加和等于上述確定壓力特征數(shù)據(jù)公式中的分壓電容cs，壓力檢測電容cm1與壓力檢測電容cm2的加和等于上述確定壓力特征數(shù)據(jù)公式中的cm。

具體地，本實施例中，所述驅(qū)動電極101電連接至驅(qū)動信號時，一并加載到所述屏蔽電極105上，可以根據(jù)驅(qū)動電路的驅(qū)動能力，比如驅(qū)動電路中，如果單個驅(qū)動通道的驅(qū)動能力較強，可以使用一個驅(qū)動通道同時給驅(qū)動電極101和屏蔽電極105加載同一驅(qū)動信號；或者，如果單個驅(qū)動通道的驅(qū)動能力較弱，可以使用兩個驅(qū)動通道，分別給驅(qū)動電極101和屏蔽加載具有相同屬性(頻率、幅值、相位等)的驅(qū)動信號。

另外，若單個驅(qū)動通道的驅(qū)動能力足以同時驅(qū)動多個驅(qū)動電極101和多個屏蔽電極105，則可以使用一個驅(qū)動通道向多個驅(qū)動電極101和多個屏蔽電極105加載驅(qū)動信號，從而盡可能的減少驅(qū)動通道的數(shù)量。

再者，可替代地，在其他實施例中，可以將驅(qū)動電極101和屏蔽電極105設置在同一層，由于驅(qū)動電極101和屏蔽電極105加載同一驅(qū)動信號，為此，還可以直接將驅(qū)動電極101和屏蔽電極105連通，再使用一驅(qū)動通道向驅(qū)動電極101和屏蔽電極105加載驅(qū)動信號。

對于圖15所示的壓力檢測裝置也可以對應有類似上述對1的壓力檢測方法以及確定壓力值的方案，詳細不再贅述。

圖17為本申請實施例十七中壓力檢測裝置的平面示意圖；圖18為本申請實施例十八中壓力檢測裝置的平面示意圖；圖17和圖18中，為了清楚的顯示屏蔽電極105與走線的設置示意圖，省略了其他部件，詳細不再贅述。

如圖17所示，對于每一個壓力感應電極102的走線對應設置一個屏蔽電極105，多個屏蔽電極105共用一個驅(qū)動通道，多個驅(qū)動電極101可以共用一個驅(qū)動通道，屏蔽電極105和驅(qū)動電極101之間還可以共用一個驅(qū)動通道。

如圖18所示，通過設置一個面積大于驅(qū)動電極101，從而使得驅(qū)動電極101同時與壓力感應電極102及其走線形成分壓電容cs，壓力感應電極102及其走線與參考電極103形成壓力檢測電容cm。

圖19為本申請實施例十九中壓力檢測裝置的疊層示意圖；如圖19所示，本實施例中，驅(qū)動電極101的面積小于壓力感應電極102的面積，此時壓力感應電極102與負載電極104如vcom層形成負載電容cl。另外，如考慮驅(qū)動電極101的走線與參考電極103形成的環(huán)境干擾電容的存在，并消除其對環(huán)境特征數(shù)據(jù)帶來的影響。本實施例中，在驅(qū)動電極101的走線與參考電極103之間設置屏蔽電極105，該屏蔽電極105用于屏蔽所述驅(qū)動電極101的走線與所述參考電極103之間形成的環(huán)境干擾電容，屏蔽電極105設置在所述驅(qū)動電極101的走線與所述參考電極103之間，所述屏蔽電極105可以與壓力感應電極102設置在同一層，也可以上下錯位設置。本實施例中，屏蔽電極105和壓力感應電極102可以位于同一層。

圖20為本申請實施例二十中壓力檢測裝置的一電場示意圖；圖21為本申請實施例二十一中壓力檢測裝置的另一電場示意圖；圖20、圖21為對應上述圖19的電場示意圖。參照上述存在負載電容cl的實施例，為了消除負載電容cl的影響，對驅(qū)動電極101加載驅(qū)動信號，并使得屏蔽電極105處于懸浮狀態(tài)，分別檢測壓力感應電極102的感應信號；在對壓力感應電極102和屏蔽電極105加載驅(qū)動信號，檢測驅(qū)動電極101的感應信號。

具體地，當所述屏蔽電極105處于懸浮狀態(tài)時，再根據(jù)向所述驅(qū)動電極101加載的驅(qū)動信號以及檢測到的所述壓力感應電極102輸出的感應信號，以分別獲得驅(qū)動電極101與壓力感應電極102之間形成的分壓電容cs的輸出電信號、所述壓力感應電極102與參考電極103之間形成的壓力檢測電容cm的輸出電信號、所述壓力感應電極102與所述負載電極104形成的負載電容cl的輸出電信號；

根據(jù)所述壓力感應電極102與所述屏蔽電極105電連接的驅(qū)動信號以及檢測到的所述驅(qū)動電極101輸出的感應信號，以分別獲得驅(qū)動電極101及其走線分別與壓力感應電極102和所述屏蔽電極105之間形成的分壓電容cs的輸出電信號，以及所述驅(qū)動電極101及其走線與所述負載電極104之間形成的環(huán)境檢測電容cv的輸出電信號。

本實施例中，由于屏蔽電極105的存在，在向驅(qū)動電極101加載驅(qū)動信號時，屏蔽電極105處于懸浮狀態(tài)；而當向壓力感應電極102加載驅(qū)動信號時，同時向屏蔽電極105加載同一驅(qū)動信號。

圖20和圖21中，環(huán)境檢測電容cv1和環(huán)境檢測電容cv2求和得到確定壓力特征數(shù)據(jù)公式中的環(huán)境檢測電容cv，分壓電容cs1和分壓電容cs2求和得到確定壓力特征數(shù)據(jù)公式中的分壓電容cs，壓力檢測電容cm1和壓力檢測電容cm1求和得到確定壓力特征數(shù)據(jù)公式中的壓力檢測電容cm。將此處得到的cv、cs、cm、cl帶入上述公式(14)、(15)中從而計算出壓力特征數(shù)據(jù)。還可以根據(jù)公式(8)進而確定出壓力值f。

圖22為本申請實施例二十二中壓力檢測裝置的平面示意圖；如圖22所示，對于圖19所示的壓力檢測裝置疊層示意圖，為了清楚地顯示驅(qū)動電極101、壓力感應電極102、屏蔽電極105的關(guān)系，省略了其他相關(guān)部件，每個針對每個壓力感應電極102的走線設置了一個屏蔽電極105，多個屏蔽電極105之間可以共用同一驅(qū)動通道，也可以單獨設置有不同的驅(qū)動通道，壓力感應電極102和屏蔽電極105可以共用同一驅(qū)動通道，也可以單獨設置有不同的驅(qū)動通道，具體可以根據(jù)驅(qū)動通道的驅(qū)動能力來設置。

在其他實施例中，還可以通過設置面積較大的壓力感應電極102，從而使得壓力感應電極102同時起到本實施例中屏蔽電極105的技術(shù)作用，以下不再贅述。

圖23為本申請實施例二十三中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；如圖23所示，在實際應用時，可以將上述實施例中驅(qū)動電極101和壓力感應電極102等制成一感應器(sensor)100，同時復用壓力檢測裝置所在電子終端的導電中框作為其中的參考電極103，以形成上述壓力檢測裝置。感應器100中壓力感應電極和導電中框之間設置下泡棉109等填充物。下玻璃107和上玻璃106之間存在vcom層，vcom層之上依次為上玻璃106以及蓋板110。

而在感應器100和下玻璃107之間設置的上泡棉108等填充物，盡量實現(xiàn)將用戶按壓形變無損傳遞給感應器100。

圖24為本申請實施例二十四中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；如圖24所示，與上述圖23實施例不同的是，在感應器100中的壓力感應電極和導電中框之間設置下泡棉109并使得該下泡棉109與導電中框具有空氣間隙，從而增加受壓時壓力感應電容的形變量。

圖25為本申請實施例二十五中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；如圖25所示，與上述圖24實施例不同的是，省略了感應器100和下玻璃107之間設置上泡棉108等填充物，同時將感應器100直接設置在下玻璃107的下表面上，即所述壓力感應電極和驅(qū)動電極夾設在可隨所述壓力發(fā)生變化形變的填充物如上泡棉與近似不隨壓力發(fā)生變化的基材如下玻璃之間。所述驅(qū)動電極與所述壓力感應電極之間填充物還可做鏤空處理成鏤空，以調(diào)整比如減小所述驅(qū)動電極與所述壓力感應電極之間形成的分壓電容的大小。

圖26為本申請實施例二十六中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；如圖26所示，與上述圖25實施例不同的是，在感應器100和導電中框之間設置下泡棉109并使得該下泡棉109與導電中框保持一個空氣間隙，從而增加受壓時壓力感應電容的形變量。

上述圖23-26的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖中，感應器可以包括上下兩層電極即：驅(qū)動電極和壓力感應電極。此時，通過驅(qū)動電極避免了現(xiàn)有技術(shù)中vcom層與壓力感應電極之間的負載電容，在確定壓力特征數(shù)據(jù)時從而消除負載電容。

另外，需要說明的是，上述具有兩層電極的結(jié)構(gòu)中，也可以復用壓力感應電極之上的其他可導電的金屬層如負載電極作為驅(qū)動電極，從而直接避免了負載電容的形成，同樣達到了在確定壓力特征數(shù)據(jù)時消除了負載電容。如果復用其他金屬層作為驅(qū)動電極的話，則上述感應器中的電極只有一層電極即：壓力感應電極。

圖27為本申請實施例二十七中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；本實施例中，由于存在光學組件111以及依次位于光學組件111之上的下玻璃107、vcom層、上玻璃106、蓋板110，因此會存在一金屬背殼，將該金屬背殼作為與負載電極104，而其中的vcom層作為參考電極103，該vcom層與感應器100中壓力感應電極102之間具有空氣間距，從而形成壓力檢測電容cm。

圖28為本申請實施例二十八中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；本實施例中，中框作為參考電極103，感應器100中壓力感應電極102與中框之間具有可壓縮的柔性膠以形成壓力檢測電容cm。另外，由于還存在用于感應觸控操作的觸控感應陣列113，因此，驅(qū)動電極101可以復用觸控感應器113中的電極。壓力感應電極102和驅(qū)動電極101都位于壓力檢測裝置所在電子裝置的有效顯示區(qū)域外圍。

圖29為本申請實施例二十九中壓力檢測裝置的應用示例結(jié)構(gòu)示意圖；如圖29所示，本實施例中，對于由于設置虛擬按鍵而設置對應虛擬按鍵電極115的情形，驅(qū)動電極101可以復用虛擬按鍵電極115。

圖30為本申請實施例三十中壓力檢測裝置的應用示例性結(jié)構(gòu)示意圖；如圖30所示，本實施例中，感應器100包括的電極為壓力感應電極102，而感應器100中驅(qū)動電極101復用負載電極104如vcom層，通過分時控制，從而同時vcom層一方面可以用作驅(qū)動電極101，另外一方面可以起到類似現(xiàn)有技術(shù)中vcom層相同的作用。

圖31為本申請實施例三十一中壓力檢測裝置的應用示例性結(jié)構(gòu)示意圖；如圖31所示，與上述圖30不同的是，設置類似圖20的空氣間隙。

參見上述相關(guān)實施例，所述驅(qū)動電極和所述壓力感應電極的形狀均為矩形；或者，所述驅(qū)動電極的形狀為圓形，所述壓力感應電極的形狀為矩形。

本申請實施例還提供了一種電子終端，其可以包括上述任一實施例中的壓力檢測裝置。該電子終端具體可以是手表、平板電腦、觸控板、壓力計或者手機等。

本申請的實施例所提供的裝置可通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)。本領域技術(shù)人員應該能夠理解，上述的單元以及模塊劃分方式僅是眾多劃分方式中的一種，如果劃分為其他單元或模塊或不劃分塊，只要信息對象的具有上述功能，都應該在本申請的保護范圍之內(nèi)。

本領域的技術(shù)人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、裝置(設備)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、裝置(設備)和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術(shù)人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。