金属板触摸按键组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种金属板触摸按键组件，包括：金属板，所述金属板的上表面设有感应区域；安装板，所述安装板安装在所述金属板的下表面上且与所述感应区域的位置相对应；以及传感器，所述传感器安装在所述安装板上，所述传感器上设有偶数个感应电极，每个所述感应电极分别设有感应电极引线。根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件，通过在传感器上设置偶数个感应电极，使得传感器上感应体的个数为偶数个，感应体的数量增多，传感器感应参数的变化更稳定，可消除盲区现象；并且偶数个感应电极可感应偶数个感应区域内由噪音引起的参数变化，可利用参数的对称性抑制噪音，达到有效地稳定静态工作点，可适用于环境更恶劣的场合。
【专利说明】金属板触摸按键组件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及按键【技术领域】，更具体地，涉及一种金属板触摸按键组件。
【背景技术】
[0002]市场上具有触摸功能的家用电器，绝大多数为塑料或玻璃等绝缘介质较高的材料构成。电容式触摸按键可以使按键和面板融为一体，具有美观大方的特点，克服了机械式按键之间存在间隙的弊端，但是其固有的工作原理决定了其面板不能为金属材料，并且产品在实际应用中由于受温度、湿度或材质的影响，存在按键不可靠等现象。而金属触摸面板不但美观大方，而且不怕水或有害气体，也不受材料限制，将被越来越多的使用在家电上。
[0003]某专利中提出了一种触摸按键，其中采用压电陶瓷片作为感应体，导致输出的直流响应差(信号很弱而输出阻抗很高)，抗干扰能力差且成本高，同时某些压电材料还需要防潮措施，使用性差。
[0004]某专利中提出了一种金属面板的触摸开关，其中采用的原理为电阻屏，但是电阻受温度影响会有参数偏移，并且在金属与传感器紧贴面存在因装配或运算引起对角或部分变形引起电阻变化，尤其对于大面积触摸较为明显，导致感应参数极不准确。
[0005]金属触摸按键的原理绝大部分为通过检测感应区的形变，引起传感器参数的变化。然而随着实际工作环境(温度、湿度、外力引起金属变形)的变化，传感器参数存在偏移，导致可靠性降低。金属触摸按键的结构有待改进。
实用新型内容
[0006]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种感应准确且适用性广的金属板触摸按键组件。
[0007]根据本实用新型的金属板触摸按键组件，包括:金属板，所述金属板的上表面设有感应区域；安装板，所述安装板安装在所述金属板的下表面上且与所述感应区域的位置相对应；以及传感器，所述传感器安装在所述安装板上，所述传感器上设有偶数个感应电极，每个所述感应电极分别设有感应电极引线。
[0008]根据本实用新型的金属板触摸按键组件，通过在传感器上设置偶数个感应电极，使得传感器上感应体的个数为偶数个，与单一传感器相比，感应体的数量增多，传感器感应参数的变化更稳定，可消除盲区现象；并且偶数个感应电极可感应偶数个在感应区域内由噪音(包含温湿度、工作电压、机械变形)引起的参数变化趋于相同，可利用参数的对称性对噪音进行抑制，从而达到有效地稳定静态工作点，受环境影响小，可适用于环境更恶劣的场合。
[0009]另外，根据本实用新型的金属板触摸按键组件还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]根据本实用新型的一个实施例，所述感应电极包括两个，每个所述感应电极上分别设有一个独立设置的所述感应电极引线。
[0011 ] 根据本实用新型的一个实施例，两个所述感应电极对称设置。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，金属板触摸按键组件还包括:地线，所述地线绕设在多个所述感应电极引线外。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述感应电极包括四个，四个所述感应电极通过导线相连形成为环形，任意两个相邻的所述感应电极之间的导线设有所述感应电极引线。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，每个所述感应电极分别形成为椭圆形，任意两个相邻的所述感应电极的轴线互相垂直。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，每个所述感应电极分别形成为矩形，四个所述感应电极的轴线互相平行。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，四个所述感应电极对称设置。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，金属板触摸按键组件还包括:第一绝缘层，所述第一绝缘层设在所述传感器与所述安装板之间；和第二绝缘层，所述第二绝缘层与所述第一绝缘层相连且包覆所述传感器。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，所述传感器为应变式、压阻式或压电式传感器。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，所述安装板为双面胶或固化胶水层。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，所述双面胶或固化胶水层中间设有一层轻质板材。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件的结构示意图；
[0022]图2是根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件的剖面图；
[0023]图3是根据本实用新型一个实施例的金属板触摸按键组件的传感器的分布与结构示意图；
[0024]图4是根据本实用新型另一个实施例的金属板触摸按键组件的传感器的结构示意图；
[0025]图5是根据本实用新型又一个实施例的金属板触摸按键组件的传感器的结构示意图。
[0026]附图标记:
[0027]金属板触摸按键组件100 ；
[0028]金属板I ;感应区域11 ；
[0029]安装板2 ；
[0030]第一绝缘层3 ；
[0031]第二绝缘层4;
[0032]传感器5 ;感应电极51 ;感应电极引线52 ；
[0033]地线6。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0035]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底” “内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0036]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0037]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100。
[0039]如图1至图5所示，根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100包括金属板1、安装板2以及传感器5。安装板2安装在金属板I的下表面，传感器5安装在安装板
2上。金属板I的上表面设有感应区域11，安装板2与感应区域11的位置相对应。传感器5上设有偶数个感应电极51，每个感应电极51分别设有感应电极引线52。
[0040]根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100，通过在传感器5上设置偶数个感应电极51，使得传感器5上感应体的个数为偶数个，与单一传感器5相比，感应体的数量增多，感应体感应参数的变化更稳定，可消除盲区现象；并且偶数个感应电极51可感应偶数个感应区域11内由噪音(包含温湿度、工作电压、机械变形)引起的参数变化，可利用参数的对称性对噪音进行抑制，从而达到有效地稳定静态工作点，受环境影响小，可适用于如大面积高温、高湿等环境更恶劣的场合。
[0041]当传感器结构中感应体为单一个体时，需要感应体的体积较大，存在不同点按压时输出的参数变化大的问题(中间大，两边小)，因而存在盲区隐患。
[0042]而根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100，感应器上设有偶数个感应体,感应体的数量增多,感应体感应参数的变化更稳定,可消除盲区现象。同时,感应电极51的体积较小，对按压时的感应更准确，并且偶数个感应电极51相当于对称结构，在感应区域11内由噪音(包含温湿度、工作电压、机械变形)引起的参数变化可趋于相同，利用参数的对称性可对噪音进行抑制，使感应更准确。
[0043]当感应体为电阻式且是单一个体时，由于电阻受温度等影响会有参数偏移，导致感应体的感应参数受环境因素影响大，感应性能极不稳定。
[0044]当感应体为压电陶瓷且是单一个体时，由于压电陶瓷的原理是基于某些晶体材料的压电效应，导致传感器产生的信号很弱而输出阻抗很高，必须根据传感器的输出要求将微弱的信号经过电压放大或电荷放大(一般是电荷放大)，其感应电压值易受电场影响，抗干扰能力差，感应不稳定，并且成本高，实用性差。
[0045]而根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100，感应体为感应电极51且为偶数个，偶数个感应电极51在同一条件下的变化量相同，可消除环境因素所造成的干扰，感应准确性大大提高，并且感应电极51受温度或电场等的影响小，对按压感应更准确。
[0046]具体地，金属板I可用于装饰和固定传感器5。金属板I上设有多个感应区域11，每个感应区域11的下方分别设有传感器5。传感器5安装在安装板2的下表面上，安装板2是对金属板I和传感器5起连接作用，安装板2可以是双面胶、胶水固化层或者在胶体中间设有一层轻质板材，可对大面积连接起到加强作用，并且方便装配。
[0047]金属板触摸按键组件100还可包括第一绝缘层3和第二绝缘层4。第一绝缘层3设在传感器5与安装板2之间，第二绝缘层4与第一绝缘层3相连且包覆传感器5。安装板2紧贴在金属板I与第一绝缘层3之间。其中，可以采用粘贴固定，粘贴材料可以是胶水或胶带。
[0048]第一绝缘层3用于将传感器5固定在安装板2上，传感器5与第一绝缘层3紧贴，其固定方式为粘贴或高温固化。第二绝缘层4用于将传感器5封住，避免受湿度影响，同时起到隔离保护作用，其固定方式可为粘贴或高温固化。
[0049]传感器5紧贴在金属板I的感应区域11的正下方，当感应区域11有微小形变时，传感器5的输出信号可发生变化，传感器5可以是应变式、压阻式、压电式等感应形变的类型。
[0050]传感器5上感应电极51的数量可以根据感应面积的大小进行合理设置。例如，如图3所不,一个传感器5上可包括两个感应电极51,每个感应电极51上分别设有一个独立设置的感应电极引线52，两个感应电极引线52之间不相连，每个感应电极引线52的一端与感应电极51相连，感应电极引线52的另一端可伸出感应电极51，以与其他部件相连，例如，与微控制器相连。
[0051]感应电极51之间开路设置，可以通过差分电路检测感应电极51输入阻抗的变化，避免了设备在工作过程中，因外来环境(温度、湿度、挤压)变化引起的局部变形，导致传感器5参数变化，进而引起按键不动作或误动作的可能。抵消了因环境因素引起的共模干扰，感应准确性大大提高,可适用于感应区域11较小的场合。
[0052]有利地，两个感应电极51可对称设置，两个感应电极51可位于传感器5的对称位置上。由此，两个感应电极51在同一条件下的变化量可相等，通过差分电路可有效抵消因环境因素所引起的共模干扰，使信噪比提高，感应准确性提高，感应更灵敏。
[0053]在如图3所示的示例中，金属板触摸按键组件100还可包括地线6，地线6绕设在多个感应电极引线52外，多个感应电极51被地线6包围。由此，可有效降低外界干扰，使/[目噪比进一步提闻。
[0054]当感应区域11的面积较大时，可适当提高感应电极51的数量，例如，如图4和图5所示，在实用新型的一些实施例中，感应电极51可包括四个，四个感应电极51通过导线相连形成为环形，具体地，四个感应电极51可通过导线首尾相连形成为环形。感应电极引线52的数量为四个，任意两个相邻的感应电极51之间的导线设有一个感应电极引线52，感应电极引线52的一端与两个感应电极51之间的导线相连，感应电极引线52的另一端伸出感应电极51，以与其他部件相连，例如，与微控制器相连。
[0055]四个感应电极51之间采用互联设置，可以通过桥式电路检测感应电极51输入阻抗的变化，避免了设备在工作过程中，因外来环境(温度、湿度、挤压)变化引起的传感器5参数变化，进而引起按键不动作或误动作的可能，抵消了因环境因素引起的共模干扰，感应准确性大大提高。该结构的传感器5感应面积大,可适用于感应区域11较大的场合。
[0056]有利地，四个感应电极51可对称设置。四个感应电极51可位于传感器5的对称位置。由此，四个感应电极51在同一条件下的变化量可相等，通过桥式电路可有效抵消因环境因素所引起的工模干扰，使信噪比提高，感应准确性提高，感应更灵敏。
[0057]感应电极51的结构可有多种，例如，如图4所示，每个感应电极51分别形成为椭圆形，任意两个相邻的感应电极51的轴线互相垂直，即在传感器5的周向上，任意两个相邻设置的感应电极51相互垂直设置。其中，当传感器5形成为圆形时，多个感应电极51可沿传感器5的周向间隔开，并且每个感应电极51的轴线与传感器5的径向垂直。
[0058]再例如，如图5所示，每个感应电极51可分别形成为矩形，具体地，传感器5可形成为矩形，每个感应电极51可分别形成为长条矩形，四个感应电极51的轴线互相平行，即四个感应电极51平行且间隔开设置在传感器5上，两个感应电极51邻近传感器5的中部设置，另两个感应电极51分别邻近传感器5边角设置。
[0059]根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100，传感器5中的感应电极51可以根据感应区域11大小以开路形式和桥式连接方式存在，使用更简单、灵活，可适用于如应变式、压阻式、压电式等形变引起的传感器5，传感器5感应参数准确且灵敏。
[0060]在使用根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100时，可按压金属板I的感应区域11，感应区域11发生微小形变，偶数个感应电极51检测到该变形，使输入阻抗发生变化，通过差分电路或桥式电路检测输入阻抗的变化后传输至微控制器，微控制器再根据信号的变化做相应处理。。其中，通过差分电路或桥式电路检测输入阻抗的变化，有效抵消了因环境因素所引起的共模干扰，使信噪比提高，感应准确性提高，感应更灵敏。
[0061]根据本实用新型实施例的金属板触摸按键组件100可应用于吸油烟机等设备，吸油烟机等设备操作灵敏且准确，使用性能好。
[0062]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0063]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种金属板触摸按键组件，其特征在于，包括: 金属板，所述金属板的上表面设有感应区域； 安装板，所述安装板安装在所述金属板的下表面上且与所述感应区域的位置相对应；以及 传感器，所述传感器安装在所述安装板上，所述传感器上设有偶数个感应电极，每个所述感应电极分别设有感应电极引线。
2.根据权利要求1所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，所述感应电极包括两个，每个所述感应电极上分别设有一个独立设置的所述感应电极引线。
3.根据权利要求2所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，两个所述感应电极对称设置。
4.根据权利要求2所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，还包括:地线，所述地线绕设在多个所述感应电极弓I线外。
5.根据权利要求1所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，所述感应电极包括四个，四个所述感应电极通过导线相连形成为环形，任意两个相邻的所述感应电极之间的导线设有所述感应电极引线。
6.根据权利要求5所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，每个所述感应电极分别形成为椭圆形，任意两个相邻的所述感应电极的轴线互相垂直。
7.根据权利要求5所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，每个所述感应电极分别形成为矩形，四个所述感应电极的轴线互相平行。
8.根据权利要求6或7所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，四个所述感应电极对称设置。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，还包括: 第一绝缘层，所述第一绝缘层设在所述传感器与所述安装板之间；和 第二绝缘层，所述第二绝缘层与所述第一绝缘层相连且包覆所述传感器。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，所述传感器为应变式、压阻式或压电式传感器。
11.根据权利要求1所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，所述安装板为双面胶或固化胶水层。
12.根据权利要求11所述的金属板触摸按键组件，其特征在于，所述双面胶或固化胶水层中间设有一层轻质板材。
【文档编号】H03K17/96GK203968100SQ201420376734
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】姚树林, 李玉彬, 程艳, 陈树波 申请人:广东美的厨房电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司