专利名称：利用推动接触的位移响应传感器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及传感器，尤其涉及易于制造及安装的利用下推接触的位移响应
传感器。
背景技术：
本发明涉及传感器，尤其涉及易于制造及安装的利用下推接触的位移响应 传感器。传感器的大致含义是将一种物理量变为另一种物理量的装置。换言之，由于其表示有物理刺激时对剌激作出响应的装置，因此有许多种 传感器，并且不断有新的传感器创造出来。有两种传感器接触型传感器，其通过接触物体而感知物体的存在；以及非接触型传感器，其在不接触物体的情况下感知物体的存在。接触型传感器的使用比非接触型传感器更为广泛，因为其使用极限开关， 即使在模糊的空气中也是如此，其适合用在需要爆炸安全的地方，而对磁场的 影响不敏感。但是，由于其使用极限开关，因此难以将先前的接触型传感器应用于受限 装置的窄于极限开关空间的某些部分。因此，以前的接触型传感器只能应用于各种特定的装置。
发明内容
技术问题本发明的目的是解决上述问题，以及提供利用下推接触的位移响应传感 器，其可以制成各种部件并安装于各种装置中。
技术方案为了达到上述目的，本发明，即利用下推接触的位移响应传感器，具有若
干特点并由以下部分组成该位移响应传感器包括电子导电材料以及半导体矩阵，其具有弹性电阻RX;在半导体矩阵的上面建立包括电子导电的第1导体；在半导体矩阵的底部建立包括电子导电的第2导体；第1电阻，其与上述第1导体及电源部分相连；以及第2电阻，其与第2导体相连(触及第2电阻的一部分)；第1电压比较机，其下部端子(-)与第1导体相连；第2电压比较机，其上部端子(+)与第2导体相连；第3电阻，其一部分与电源相连，而另一部分则与上述第1电压比较机 的上部端子(+)相连；第4电阻，其一部分与上述第1电压比较机的端子(+)相连，而另一部 分则与第2电压比较机的端子(-)相连；[22]第5电阻，其一部分接地，而另一部分则与上述第2电压比较机的端子 W相连；以及或门，其与上述第1电压比较机及第2电压比较机相连，并根据输 出生成信号。因此，由于触及部分包括电子导电，并由具有弹性或柔软的树胶或硅材料 组成，例如合成树脂，因此触及部分受到来自外部的下推接触时，半导体矩阵 将会縮小，电子导电的密度会变大，并且可以感测到下推，并且其由柔软的材 料制成。其易于以各种形状制造及安装，并且可以安装于自动旋转门、自动滑动门、 汽车的保险杠、有轨电车的前部、侧部和后部、压力计、重量计以及任何使用 空气的装置或管道，因此其对各个领域来说都是有效的，例如测量气压或液压。
有利效果从上文可以看出，在本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)中，由 于接触部分(11)具有电导，并且弹性很好，例如具有柔软性的塑料或橡胶， 如树胶或硅，因此接触部分(11)受到来自外部的下推接触时，半导体矩阵(14) 縮小，半导体矩阵(14)的电导(15)的密度变大以感测压力，并且其由柔软的 材料制成，因此其可以各种形状制造并安装于自动旋转门(D)、自动滑动门 (D)、汽车的保险杠、有轨电车的前部、后部及侧部，并且还可以将其安装于压 力计或重量计，另外还可以安装于使用气体的设备或管道，以测量气压或液压。
图1是显示利用下推接触的位移响应传感器的简要电子电路；图2至图4是显示放置本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的 实际例子的简要横截面图；图5是显示作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的另一例 子的不同特征的简要斜视图；图6和7是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的一个例 子区分安装情况的平面图；图8和9是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的一个例 子区分导体的简要斜视图；图10和11是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的一个 例子在传感器的端部与比较电子电路部分之间构成实心线的简要电子电路；图12是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的一个例子以 模拟结果的形式得到下推接触的程度的简要电子电路；图13是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的一个例子以 数字结果的形式得到下推接触的程度的简要电子电路；图14是显示根据图13的电子电路的结果的简化图；图15是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的一个例子显 示通过在(半导体矩阵)(半导体矩阵，半导体层)上流动的电子程度来区分下 推接触及区分实心线的方式的简要电子电路；图16是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的另一个例子 通过消除噪音而解决由噪音产生的误差的方式以及区分实心线的简要电子电 路；图17是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的另一个例子 建立主要电路及附加的次要电路、消除噪音以及将磁滞特征应用于确定的下推 接触程度的简要电子电路；图18至22是显示作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的 另一例子的具有不同特点的简要斜视图； *图中主要元件符号说明* 10:接触部分11:传感器12:第1导体 13:第2导体14:半导体矩阵 15:电导16:第1电压比较机17:第2电压比较机18:或门 19:第1电阻21:第2电阻 22:第3电阻23:第4电阻 24:第5电阻图23是作为本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的另一个例子 通过建立主要电路以及附加的次要电路并将传感器接触部分上的电压信号施加 于差动放大器而消除噪音的简要电子电路。
具体实施例方式下面将参照附图清楚说明本发明的具体特点与优点。图1是显示利用F推接触的位移响应传感器的简要电子电路，其具有触 及部分(U)，该触及部分由半导体矩阵(14)、第1导体(12)与第2导体(13) 组成。该半导体矩阵由具有电导及弹性的柔软材料组成，且建立亍第导体
(12) 与第2导体(13)之间，并且其形成电阻Rx。这里，半导体矩阵不但可以由海绵制成，而且可以由挠性材料制成，例如， 树胶、合成树脂、合成橡胶、氨基甲酸脂或硅，其可以发泡或不发泡。第1导体(12)由具有电导(15)且挠性的树胶或合成树脂、合成橡胶、 氨基甲酸脂或硅制成，并且其形成于半导体矩阵(14)的上部。第2导体(13)由与第1导体(12)相同的材料制成，并且其形成于半 导体矩阵(14)的底部。并且在第1导体(12)中，第〗电阻(19)的一部分与第1导体(12) 相连，而其另一部分则与电源相连。在第2导体(13)中，第2电阻的一部分接地，而其另一部分则与第2 导体(13)相连。在第1导体(12)与第2导体(13)中，具有第1电压比较机(16)和 第2电压比较机(17)，并且在第1电压比较机(16)中，—F部端子(-)与第1 导体(12)相连，而在第2电压比较机(17)中，....匕部端子(+)与第2导体
(13) 相连。并且在第1电压比较机(16)和第2电压比较机(17)中，第3电阻 (22)、第4电阻(23)和第5电阻(24)相连。这里，第3电阻(22)的 部分与电源相连，而另一部分与第1电压比 较机(16)的上部端子(+)相连。在第4电阻(23)中， 一部分与第3电阻(22)及第1电压比较机(16) 的端子(+)相连，而另 -部分与—F文将进行说明的第5电阻(24)及第2电 压比较机(17)的下部端子(-)相连。在第5电阻(24)中， --部分接地，而另一部分则与第2电压比较机(17) 的端子(-)相连。在第1电压比较机(16)与第2电压比较机(17)中，具有或门，其根 据第1电压比较机(16)与第2电压比较机(17)的输出生成信号。本发明，即利用 F推接触的位移响应传感器，由以..匕各部分组成，第-一传 感器(10)保持正常状况，并且半导体矩阵(14)的电阻Rx.是第1电阻(19) &与第2电阻(21) R2的两倍。因此，由于第1电压比较机(16)的端子(-)与位于R卜Rx与&的 3/4电阻处的第1导体相连，因此，第1电压比较机(16)的输入Al是3/4 Vcc。(我们称第1电压比较机(16)的端子(+)为Ah，称第1电压比较机 (16)的端子(-)为Al，称第2电压比较机(17)的端子(+)为Bh，且称第2 电压比较机(17)的端子(-)为Bl。)而且由于第2电压比较机(17)的Bh与位于R,、 Rx和R2的1/4电 阻处的第2导体(13)相连，因此第2电压比较机(17)的输入是1/4Vcc。举例而言，由于第3电阻(22)R3、第4电阻(23) R4与第5电阻(24) R5具有相同的输出，并且触及第1电压比较机(16)与第2电压比较机(17) 的一部分，因此连接于第3电阻(22) R3与第4电阻(23) R4之间的第1电 压比较机(16)的输入Ah是2/3 Vcc。并且与第5电阻(24) R5相连的第2 电压比较机(17)的输入Bl是1/3Vcc。因此，第1电压比较机(16)的输入Ah是2/3 Vcc，而输入Al变为 3/4Vcc，因此，输入Al变为大于输入Ah，最后，第1电压比较机(16)的 输出变低。并且第2电压比较机(7)的输入Bh是1/4Vcc，而输入Bl变 为1/3Vcc，因此，输入Bl变为大于输入Bh，最后，第2电压比较机(17)的 输出变低。因此，第1电压比较机(16)与第2电压比较机(17)的输出变低，或 门(18)(其输出根据第1电压比较机(16)与第2电压比较机(17)的输出决 定)的输出变低，换言之，变为"0"，利用下推接触的位移响应传感器保持正 常状况。当利用下推接触的位移响应传感器(1.0)受到外部冲击时，外力挤压半导 体矩阵(14)，使得半导体矩阵(14)中包括的电导的密度变大，并且导电率变 高，而半导体矩阵(14)的电阻接近与第1导体(12)相连的第1电压比较机 (16)的Al。如果半导体矩阵(14)的电阻变为接近与第1导体(12)相连的第1电 压比较机(16)的Al，则与第2导体(13)相连的第2电压比较机(17)的输 入Bh接近1/2Vcc。因此，输入Al(其第--确定值为3/4Vcc)变为小于2/3Vcc(其为Ah的 固定值)，并且Al与Ah的值反转，输入Ah变为输入Al，第1电压比较 机(16)的输出变高。并且Bh (其第一确定值为1/4Vcc)的输入值变为大于Bl的固定输入， 即大于1/3Vcc，并且Bl禾tl Bh的值反转，输入Bh变为大于输入Bl，第2 电压比较机(17)的输出变高。因此，第1电压比较机(16)与第2电压比较机(17)的输出变高，从 而或门(18)的输出变高，并且检测到传感器(10)的压力。本发明，即利用下推接触的位移响应传感器，将导电性或抗半导电性添加 到具有弹性的材料中，并且通过弹性，其将具有抗导电性的材料置于电导与电 导之间，并且在电导与电导之间确认电极时，即使通过很小的外力，传感器也 会工作。因而，第1电压比较机(16)或第2电压比较机(17)之一工作，或门 (18)将工作，第1电压比较机(16)与第2电压比较机(17)之 不工作，因 为或门(18)将工作，所以我们可以相信传感器(10)。并且自动旋转门(D)或自动滑动门(D)的流动的侧面及锐边周围，作为 附着的各种方式，例如图2或图4。例如，如果手或脚位于自动旋转门(D)的
边缘与墙壁之间，或者自动旋转门(D)的流动边缘和流动之间，传感器(10) 将受到挤压，并且通过传感器(10)，自动旋转门将停止。并且如果人的手或脚放在自动滑动门(D)的门之间，则传感器(10)将受 到挤压并进行感测，自动滑动门(D)将重新打开。并且，为了控制有轨电车的 驱动部分，即电源连接，可以将其安装于玩具车或真车的保险杠的前部或后部， 有轨电车的前部、后部或侧部，因此可以将其安装于车之间、车与障碍物之间， 车与人之间的事故，车与车之间的事故，有轨电车之间，有轨电车与障碍物之 间，有轨电车与人之间，以进行中断工作，使汽车或有轨电车停止。而且，由于传感器(10)的材料由具有弹性的柔软材料(海绵、氨基甲酸 酯、硅或树胶)组成，因此其易于制造、易于安装并且可以减轻外部冲击。我们在整个传感器(10) h覆盖绝缘体，其向外显示传感器，并制造保护 屏幕，以保护传感器(10)免受灰尘、湿气及撞击的影响。并且可以将其安装于十字路口的地面.匕以测量交通流量，进行交通管理， 例如，信号系统变化数据，以修改数据，并且可以将其安装于地面匕或者使 传感器(10)的一部分在停车区突出，以引导车辆停在正确的位置，并且可以 将其用于停车控制系统。而且，可以将其安装于试驾的地方，以观察试驾的车是在路线外部还是内 部。可以将本发明，即利用下推接触的位移响应传感器(10)的形状制造成图 5的圆柱形，并且可以将其安装在煤气管道周围，以便在窃贼(例如非法入侵 者)通过建筑物的煤气管道往上爬时，使传感器受到挤压并进行感测，以拉响 警铃，抵御入侵者。可以将本发明的位移响应传感器安装于图6的流动或自动滑动门(D) 上，以及作为踏脚石安装在图7的自动旋转门(D)上。因而，如果有人踩在自动滑动门或旋转门的踏脚石匕的传感器(10).匕 传感器(10)将受到挤压并进行感测，因此自动滑动门将打开，而自动旋转门 将旋转。如.匕所述，可以将其安装于电梯门前面，因此当有人站在电梯门前面时， 门会打开，而当乘客进门之后，门会关闭。图8是显示利用F推接触的位移响应传感器的不同例子的简要斜视图， 并且在半导体矩阵(34)的上部，水平线具有相等的间隔，而在半导体矩阵(34)
的底部，交叉的水平导体(R)具有相等的间隔，并且具有传感器。其将水平导体(R)连接到与电路相连的接线L，n上，并将垂直导体(C) Qi连接到与电路相连的接线Un上，并确汄一次下推接触，并且在导休上标 记通过电阻与电流的复合而得到的接触点时，3个电阻与4个电流形成12个 接触点(3x4=12)，并fl 12个点之一受到挤压，确认该点。因此，可以将如上所述的传感器(30)安装于监视器上以用作触摸屏或键 盘。
P0]图9是显示利用下推接触的位移响应传感器的不同例子的简要斜视图， 在中间形成介电层(41),并且在介电层的上部，形成水平导体(R)，而在介电 层的底部，形成垂直导体(C)。并且在水平导体(R)的上部，形成第一半导体矩阵(44)，而在第l半导 休矩阵(44)的上部，形成第1导体(42)。在宽:直导体(C)的底部，形成第2 半导体矩阵(44')，而在第2半导体矩阵(44')的底部，形成第2导休(42')， 并且在第1导体(42)、水平导体(R)、第2导体(42，)、垂直导体(C)中， 有与电路相连的接线。这表示，第1导体(42)与L,相连，m个水平导体之一与L2相连， 并在水平导体(R)中确认下推接触。换言之，第2导体(42，)之一与接线IA相连并将n个垂直导体之一与 接线L，2相连，并确认垂直导体(C)的下推接触。因而，我们可以通过组合下推接触(m， n)来观察下推接触的位置；水平 导体(R)的m个下推接触以及n个下推接触位置。图10是显示利用下推接触的位移响应传感器的不同例子的简要电路图， 并且在此简要电路图中，可以看到端部与比较电路部分之间为断路，并安装了 与第1电压比较机(56)的端子(-)Al及第2电压比较机(57)的端子(+) Bh相连的断路检査电阻(70)。这表示，使断路检査电阻(70)Rch大于半导休矩阵(54)的电阻Rx时， 由于在正常情况下，第1电压比较机(56)的输入Ah小于输入Al，第1电 压比较机(56)为低电平，并且由于输入Bh小于输入Bl，第2电压比较机 (57)为低电平，或门(58)的输出变低，换言之，变为0，位移响应传感器处 于正常状况。在这种状况下，当L,断路时，第1电压比较机(56)的输入Al与第2
电压比较机(57)的输入Bh几乎为相同的包平，第1电压比较机(56)的输 入Ah变为大于输入Al，第1电i五比较机(56)的输出变高，因而或门(58) 的输出变高，并且我们可以观察到断路。当L2断路时，第2电压比较机(57)的输入Bh与第1电压比较机的 输入Al几乎变为相同的电平，第2电压比较机的输入Bh变为大于输入 Bl，第2电压比较机(57)的输出变高，因而，或门(58)的输出变高，并且 我们可以感测到断路。并且，如果L,和L2都断路，则第1电压比较机(56)的输入Al以及 第2电压比较机(57)的输入Bh通过第1电压比较机(56)与第2电压比 较机(57)而变为接近1/2Vcc。因而，第1电压比较机(56)的输入Ah变为大于输入Al，而第2电 压比较机(57)的输入Bh变为大亍输入Bl，第1电压比较机(56)与第2 电压比较机(57)的输出变高，因而，或门(58)的输出变高，并且我们可以观 察到断路。因而，由于与第1电压比较机(56)的Al及第2电压比较机(57)的 Bh相连的断路检査电阻(70)额外连接，因此L,或者L2 (其连接触及部分 (51)的第1导体(52)与第2导体(53)，以及第1电压比较机(56)与第2 电压比较机(57))之--断路或两者都断路，我们可以感测到断路。图11是显示利用F推接触的位移响应传感器的不同例子的简要电路图， 在此简要电路图中，可以看到端部与比较电路部分之间为断路，并且安装第3 电压比较机(96)，以将端子(+) OP,h连接到传感器(80)的第1电阻(89) 上，并且安装第4电压比较机(97)，以将端子(-)OP2l连接到第2电阻(91) 上。并且第6电阻(100)的--部分与电路相连，而另 部分与第3电压比较 机(96)的端子(-)OPtl相连，第7电阻(101)的'部分与匕述第3电压比 较机(96)的端子(-)相连，而另一部分则与第4电压比较机(97)的端子(+) OP2h相连，并且第8电阻(102)的一部分接地，而另一部分则与第4电压 比较机(9"的端子(+)OP2h相连。将第2或门(98)安装在第3电压比较机(％)与第4电压比较机(97)
的 ^部分—h 。这表示，第3电压比较机(96)的输入OP,h为3/4 Vcc，其与第1电 压比较机(86)的输入Al相同，并且第4电压比较机的输入OP2I为 1/4Vcc，其与第2电压比较机(87)的Bh相同。第6电阻R6(100)、第7电阻R7(101)及第8电阻R8的电阻值可以 进行不同的设置。例如，如果我们将电阻值之比设置为R6:R7:R8=1 :3 : 1， 则第3电压比较机(96)的输入OP,l将为4/5 Vcc，并且第4电压比较机 (97)的输入QP2h变为1/5 Vcc。因而，在正常情况下，由于第3电压比较机(96)的输入OP山，第3电 压比较机(96)的输出变低，并且由于第4电压比较机(97)的输入OP2h小 于输入OP,I，因此第4电压比较机(97)的输出变低。在这种状况下，当L,断路时，第3电压比较机(96)的OP,h与第1电 阻(89)相连并传输，OP山的输入值变为1 Vcc，并且在OP山的输入值大于 第3电压比较机的输入OP,l时，其具有该值，第3电压比较机(96)的输
屮亦宫 山文冋o当L2断路时，第4电压比较机(97)的OP2l与第2电阻(91)相连， OP"的值变为0，并且输入OP2h大于输入OP2l，第4电压比较机(97)的 输出变高。因此，当Lt和L2都断路时，第3电压比较机(96)及第4电压比较 机(97)的输出都变高，并且通过第3电压比较机(96)及第4电压比较机 (97)，第2或门(98)感测到与L2断路。因此，通过将第3电压比较机(96)、第4电压比较机(97)、第6电阻 (100)、第7电阻(101)及第8电阻(102)安装于传感器(80).匕可以立即 识别接线的断路，因此，传感器(80)的接线会立即断路，可以对传感器(80)进 行修理或移动。图12是显示位移响应传感器的一个例子的电路框图，并且其是帮助获得 模拟结果的简要电路图。可以从图12中看出，具有第1电压流，其非反向输入端(+)与第1导 体(111)相连，并具有第2电压流(114)，其非反向输入端(+)与第2导体 (112)相连。并且具有第1调相器(115)，其第1电压流与反向输入端(-)相连，以 及第2调相器(116)，其第2电压流与反向输入端(-)相连。在第1调相器(115)与第2调相器(116)的一部分中，具有与它们相 连的差动放大器(117)，并且在差动放大器(117)的另一侧，具有载荷系统， 其与差动放大器(117)相连并可视地显示电源与压力的数飛。我们可以使用载 荷系统(118)电机，以及发光的灯。[115]在利用下推接触的位移响应传感器(110)中，当外力挤压传感器(110) 时，形成输出，因为第1电压流(113)与第2电压流(114)使电源变大，以 使阻抗变低，从而适合下一输入阻抗。并且当传感器(110)工作时，其通过第1电压流(113)及第2电压流 (114)将两个信号输入第1调相器(115)与第2调相器(116)，并且相位偏 移，使通向中性点的两个信号之间的差异变大。将相位偏移的两个信号输入差 动放大器(117)，并且差动放大器(117)将其放大为与载荷系统(118)的电压 水平以及阻抗相匹配的信号。将通过差动放大器(117)放大的信号传输到载荷系统(118)吋，根据传 输的信号来改变载荷系统(118)的工作程度，并且我们可以通过载荷系统(118) 用肉眼观察到传感器(110)的压力水平。因而，具有第1电压流(U3)、第2电压流(U4)、第1调相器(115)与 第2调相器(116)、差动放大器(117)以及载荷系统(118)，其相互连接，可 以将传感器(110)安装于模拟型的设备上，例如压力计或重量计，或者各种量 表，并且通过观察传感器(110)的压力水平，可以测量压力或重量的水平。这 里，将传感器用于重量计时，并非使用柔软的材料，而是将坚硬的材料用于第1 导体(111)与第2导体(112)。而且，可以将其安装于使用气体的设备上，例如洗碗机，以测量气体的压 力，或者安装于管道上，以测量管道内的液压。图13是显示使用本发明(即 利用下推接触的位移响应传感器)的其他例子的简要电路图，其有助于获得传 感器的下推接触的程度，以作为数字结果。从图13中可以看出，将第1模数转换器(125)连接到与第1导体 (121)相连的第1屯压流(123)上,并连接与第2导体(122)相连的第2模 数转换器(124)。并且连接减法器(127)，将反相器(128)连接到减法器上，并 将移位寄存器(129)连接到反相器(128)上。即使在利用下推接触的位移响应传感器(120)中，挤压4专感器(120)，将 传感器(120)的压力水平数字化，我们可以获得与图14相同的数字，如果挤 压传感器，其使输出阻抗足够低，作为第1电压流(123)与第2电压流 (124)，换言之，使屯量变大，并通过笫1模数转换器(125)与第2模数转换 器(126)将输出信号转换成数字。通过减法器来减小两个信号的数字时，施加压力时的值变为小于正常情况 下的值，并且通过反相器(28)时，减小的值变为大于正常的数字。同时，通过移动始终为偶数的值，直至反相器使最小测量值为1，并获得
预计的结果，并且其有效性与t:述情况相同。图15是显示使用本发明(即利用 F推接触的位移响应传感器)的不同例 子的简要电路图，并且其是通过在半导体矩阵匕流动的电源来区分断路与卩推 接触的简要电路图。将电流驱动器(134)连接到第1导体(131)上。将开关连接到电流驱动 器(134)上，以使电流驱动器(134)工作，并将端子(-)连接到第2导体 (132)上，并连接电压-压力转换器，其将电压转换成压力的变化。并连接第1电压比较机(37)，其端子(-)与电流-电压转换器相连，并 连接第2电压比较机(138)，其端子(+)与电流-电压转换器相连。该利用下推接触的位移响应传感器闭合开关(35)，以使电流驱动器(134) 工作，并使Irx电流通过L,(其将电流驱动器、半导体矩阵(133)的电阻Rx 连接起来)以及L2 (其将第2导体(132)与电流-电压转换器(136)连接起 来)。举例而言，使电流-电压转换器(136)的输出为1/2Vcc并且接触点Vcp 与第1电压比较机(137)的端子(+)相连时，如果半导体矩阵(133)的电阻 Rx受压，并且Rx的电阻值变小，如上所述的Irx变大，并且通过电流-电压 转换器(136)， Irx电流变为电压Viv,并且值小于1/4Vcc。因此，将小于1/4 Vcc的值输入第1电压比较机(137)下部的端子(-)， 并且输入值为1/4Vcc的Vcp具有更大的值，第1电压比较机(137)的输入 变高，并且我们可以感测到半导体矩阵(133)受压。另一方面，将与第2电压比较机(138)的端子(-)相连的接触点Vop 的值决定为3/4 Vcc时，如果14或L2或两者断路，则电流Ir2为0，并且 电流Ir2通过电流-电压转换器(136)变为电压Viv。改变后的电压值变为3/4Vcc，并且将值输入第2电压比较机(138)—匕部 的端子(+)。因而，端子(+)的电压值变为大于具有值3/4 Vcc的第2电压比较机 (138)的Vop的电压值，第2电压比较机(138)的输出变高，并且我们可以 感测到L,或L2或者Li与L2两者断路。这表示，我们可以通过在半导体矩阵(133) ......f::流动的电流量感测到L,或
L2断路或下推接触，并且其有效性与上述情况相同。图16是显示使用本发明(即利用下推接触的位移响应传感器)的其他例 子的简要电路图，并且通过消除噪音，我们可以消除误差并辨别断路。具有笫1电压流(148)，其端子(+)与电阻(145)相连，并具有第2电 压流(149)，其端子(+)与第2电阻相连。在第1电压流(148)与第2电压流(149)中，差动放大器(150)具有 第1电压流(148)与第2电压流(149)的输出。并且，具有第1电压比较机(151)，差动放大器(150)的端子(-)与第1 电压比较机(151)相连，并且第2电压比较机(152)的端子(+)与差动放大 器(150)相连。在利用下推接触的位移响应传感器中，通过差动放大器(150)来消除通过 第1电阻(145) Rp Lt、 Rx、 L2和第2电阻(147) R2输入电路的噪音以及 输入第1电压流(148)与第2电压流(149)的电路的噪音，并且当我们假定 差动放大器的增益为ri时，差动放大器(150)输出变为Vdfa = n(Vf,-Vf2 )， 并且我们通过Rx的位移获得信号。举例而言，当决定R1:Rx:R2= 1:2:1并决定与第1电压比较机(151) 的端子(+)相连的接触点Vcp的值时，正常情况下的第1电压流(148)的 值，以及第2电压流(149)的值为1/4 Vcc,并且如果电压增益为1，则差动 放大器(150)的输出值Vdfa变为1/2 Vcc。因而，差动放大器(150)的输出大于1/3Vcc，并且第1电压比较机(151) 的输出Vcp的值变低。在这种情况下，如果Rx通过具有抗导电性的半导体矩阵(144)的压力 减小，并且变为R1:Rx:R2 = 2:l:2，则第1电压流(140)的值为3/5Vcc, 第2电压流(149)的值为2/5 Vcc，并且差动放大器(150)的输出Vdfa变为 1/5 Vcc 。因而，由于差动放大器(150)的值V他具有小于1/3Vcc的值，闲此第 1电压流(151)的输出变高，并且我们可以感测到半导体矩阵(144)的压力。将与第2电压流(152)的端子(-)连接的接触点Vop的值决定为2/3 Vcc，当L，或L2或者L与L2两者断路时，输入第1电压比较机的Vf\i 变为Vcc，并且输入第2电压比较机(152)的Vf2i达到0。因而，第1电压流(148)的输出Vft变为Vcc，第2电压流(149)的 输出Vf2变为O，并且输出Vdfa具有更大的Vop值，第2电压比较机(152)
的输出变高，并且我们可以感测到L;或L2或者L,与L2两者断路。图17是显示利用 F推接触的位移响应传感器的使用其他例子的简要电 路图，并且建立了主要电路与次要电路，消除了噪音，并且在确定的F推接触 的状况 F应用磁滞的特征，辨别了断路。具有开关(165)，电流处理器的一部分连接到开关(165).匕并且其通过 接线L,连接到传感器(160)的第1导体(161)。并且通过接线L2，具有第1电流-电压转换器(166)，将第1调相器(168) 连接到第1电流-电压转换器(166)的一部分.匕将第1调相器(168)连接 到差动放大器(173)上，并将推动检测器(174)连接到差动放大器(173)的一 部分，将一部分连接到推动检测器(174)的输出部分上，并将电阻Rhis连接 到推动检测器(174)的端子(+)。并且，通过接线L,，具有第2电流-电压转换器(167)，其通过与正常情 况下的电阻Rx相同的电阻Rx连接，并且将第2调相器(169)连接到第2 电流-电压转换器(167)的一部分—i:，并且将第2调相器(169)的输出部分连 接到差动放大器(173)。在第1调相器(168)与差动放大器(173)之间，是与端子(-)相连的第 1断路辨别器(HI),并且在第2调相器(169)与放大器(口3)之间，是与端 子(-)相连的第2断路辨别器(172)。在此连接的电路中，差动放大器(173)的输出电压Vdfe在正常时间为 0，并且当传感器(160)受到下推接触时，Rx的值变小，并且当Ir2增加时， 第1调相器(168)的输出电压Vmain与Vsub的差距变大，差动放大器 (173)的输出电压Vdfe增加。举例而言，如果将Vcp设为1/3 Vcc，则差动放大器(173)的输出电压 Vdfa增加，并且Vdfa的值变为大于1/3Vcc，推动检测器(174)的输出变高， 并且其感测到下推接触。然后，其变为具有磁滞特征，因为其通过Rhis返回Vdfe。
但是，如果Irx通过L2的断路而变为0，则第1调相器的输出电压Vmain 变为最小。如果将第1断路辨别器(171)的断路辨别电压Vop,决定为小于 Vmahi的最小值，则第1断路辨别器(171)的输出变高，并感测到L2断路。并且如果Ir2通过L2的断路而变为0，则Vsub变为最小。如果将第2断路辨别器(l72)的断路辨别电压Vop2决定为小于Vsub 的最小值，则第2断路辨别器(172)的输出变高，并感测到L2断路。图18或图22是显不使用本发明(即利用'F推接触的位移响应传感器) 的其他例子的斜视图，并且其区分了传感器的形状。从图18中可以看出，建立第1半导体矩阵(181)和第2半导体矩阵 (182)，并且在第l半导体矩阵(181)与第2半导体矩阵(182)之间，建立电 导层，在第1半导体矩阵(181)的匕部建立许多水平导体(R)，以便建立许多 垂直导体(C)，传感器(180)的形状和结构可以不同，并且可以将其安装在触 摸屏或键盘上使用。从图19中可以看出，建立第1半导体矩阵(191)和第2半导体矩阵 (192)，并且在第1半导体矩阵(191)的底部建立第1导电层(193)，在第2 半导体矩阵(192)的底部建立第2导电层(194)，在第1半导体矩阵(191) 的上部建立许多水平导体(R》在第2半导体矩阵(192)的.匕部建立许多垂直 导体(C)，并且传感器(190)的形状和结构可以不同，以在第1导电层(193) 与第2半导体矩阵(192)之间建立绝缘层(195)，并且效果与上述情况相同。从图20(201)中可以看出，建立传感器(200)的整个形状，建立第1半 导体矩阵(201)与第2半导体矩阵(202)，在第1半导体矩阵(201)的上部 建立碟片状的第1导体(203)，在第1半导体矩阵(201)的底部建立靶状的 第2导体(204)，在第2半导体矩阵(202)的匕部建立靶状的第3导体 (205)，在第2半导体矩阵(202)的底部建立碟片状的第4导体(206)，并且 为了在第2导体(204)与第3导体(205)之间形成绝缘层(207)，传感器 (200)的形状和结构可以不同，并且其可以用作射击场或射箭场的靶子。从图21中可以看出，以柱体的形状建立传感器(210)的整个形状，第1 导体(211)与第2导体(212)具有耙子的形状，传感器(210)的形状和结构 可以不同，以在第1导体(211)与第2导体(212)之间形成半导体矩阵 (213)，并且效果与上述情况相同。
从图22 it:i可以看出，以柱体的形状建立传感器(220)的整个形状，建立第1 半导体矩阵(221)与第2半导体矩阵(222)，在第1半导体矩阵(221)的.t: 部建立耙状的第1导体(223)，在第2半导体矩阵(222)的底部建立靶状的
第2导体(224)，并且传感器(220)的形状和结构可以不同，以在第1半导 体矩阵(221.)与第2半导体矩阵(222)之间形成第3导体(225)。图23是显示使用本发明的其他例子的简要电路图，并且这是--种搜索下 推接触的程度的方式，并且通过消除从外部输入的噪音而建立主要电路与次要 电路，并且其设计成提取通过纯粹的F推接触而引起的导电率变化的水平。
权利要求
1.一种利用下推接触的位移响应传感器，其中，建立半导体矩阵(14)，其具有电导(15)和弹性并形成电阻Rx，所述传感器具有以下结构在所述半导体矩阵(14)的上部形成第1导体(12)(111)(131)，其具有电导(15)；在所述半导体矩阵(14)的底部形成第2导体(13)(112)(132)，其具有电导(15)；第1电阻(19)(89)，其与所述第1导体及电源部分相连；第2电阻(21)(91)，其与所述第2导体(13)相连，并且其一部分接地；第1电压比较机(16)(56)，其下部端子(-)与所述第1导体(12)相连；第2电压比较机(17)(57)，其上部端子(+)与所述第2导体(13)相连；第3电阻(22)，其一部分与电源相连，而另一部分则与所述第1电压比较机(16)的上部端子(+)相连；第4电阻23，其一部分与所述第1电压比较机(16)的端子(+)相连，而另一部分则与第2电压比较机(17)的端子(-)相连；第5电阻(24)，其一部分接地，而另一部分则与所述第2电压比较机(17)的端子(-)相连；以及或门(18)(88)，其与所述第1电压比较机(16)及第2电压比较机(17)相连，并根据输出生成信号。
2. —种利用下推接触的位移响应传感器，其特征在于具有断路检查电阻 (70)，所述断路检査电阻(70)的一部分与所述第1电压比较机(56)的端子 (-)相连，另一部分则与所述第2电压比较机(57)的端子(+)相连。
3. 如权利要求1所述的利用下推接触的位移响应传感器，其特征在于， 第3电压比较机(96)的端子(+)与第1电阻(89)相连；第4电压比较机(97)的端子(-)与第2电阻(91)相连；第6电阻(100)，其一部分与电源相连，而另一部分则与第3电压比较 机(96)的端子(-)相连；第7电阻(101)，其一部分与第3电压比较机(96)的端子(-)相连，而 另一部分则与第4电压比较机(97)的端子(+)相连；第8电阻(102)，其一部分接地，而另一部分则与第4电压比较机(97)的端子(+)相连；以及第2或门(98)，其与第3电压比较机(96)及第4电压比较机(97)相连。
4. 如权利要求1所述的利用下推接触的位移响应传感器，其特征在于，第1电压流(113)的非反向输入端(+)与第1导体(111)相连；第2电压流(114)的非反向输入端(+)与第2导体(112)相连；第1调相器(115)，其第1电压流(113)与反向输入端(-)相连；第2调相器(116)，其第2电压流(114)与反向输入端(-)相连；差动放大器(117)，其与第1调相器(115)及第2调相器(116)相连；载荷设备，其与差动放大器(117)相连，并可视地显示来自差动放大器 (117)的电流与电压的数量。
5. 如权利要求4所述的利用下推接触的位移响应传感器，其特征在于， 第1模数转换器(125)与第1电压流(123)相连；第2模数转换器(126) 与第2电压流(124)相连；减法器(127)与第1模数转换器(125)及第2模数转换器(126)相连;反相器(128)与减法器(127)相连；移位寄存器(129)与反相器(128)相连。
6. 如权利要求1所述的利用下推接触的位移响应传感器，其特征在于， 电流驱动器(134)与第1导体相连；使电流驱动器(134)工作的开关(135)与电流驱动器(134)相连；连接电流-电压转换器(136)，其端子(-)与第2导体(132)相连，并将 电流转换成电压；连接第1电压比较机(137)，其端子(-)与电流-电压转换器(136)相连; 连接第2电压比较机(138)，其端子(+)与电流-电压转换器(136)相连。
7. 如权利要求1所述的利用下推接触的位移响应传感器，其特征在于， 具有第1电压流(148)，其端子(+)与第1电阻(145)相连；具有第2电压流(149),其端子(+)与第2电阻(147)相连；将第1电 压流(148)与第2电压流(149)的输出作为差动放大器(150)的输入；具有第1电压比较机(151)，其端子(-)与差动放大器(150)相连； 并且具有第2电压比较机(152)，其端子(+)与差动放大器(150)相连。
全文摘要
本发明涉及利用下推接触的位移响应传感器，由于接触部分(11)由包含电导的材料以及弹性良好的塑料或柔软的橡胶(例如树胶或硅)制成，因此当接触部分(11)受到下推接触时，半导体矩阵(14)缩小，并且半导体矩阵(14)的电导(15)的密度变大，以感测下推接触，并且由于其由柔软的材料制成，因此其可以各种形式制造及安装。由于易于制造及安装，因此可将其安装于自动旋转门(D)、自动滑动门(D)、汽车的保险杠、有轨电车的前部与后部、压力或重量测量设备以及使用气体的系统或管道上，该传感器还可用于测量空气或液体等的压力。
文档编号G01L9/02GK101115983SQ200680004038
公开日2008年1月30日 申请日期2006年1月31日 优先权日2005年2月5日
发明者朴承赫 申请人:朴承赫