用于力感测的装置和电子设备的制作方法

本公开内容涉及人机交互的，并且特别地涉及用于力感测的装置以及电子设备。

背景技术：

1、近几十年来，已见证了各种电子设备在人们的日常生活中的快速发展。为了方便使用，开发了许多输入装置来帮助用户与电子设备交互。力敏感或应变敏感的输入装置正变得越来越流行，因为它们为用户与各种电子设备之间的交互提供非常方便的力感测方法。例如，用户可以仅通过用手指或手写笔触摸、按压、轻敲、握住或拉伸操作界面来向移动电话或电脑输入指令。

2、设置有力敏感或应变敏感的输入装置的操作界面通常位于电子设备的可变形部分，例如柔性显示器上的虚拟键盘或虚拟按钮、塑料壳的弹性部分、金属外壳的减薄部分等。力敏感或应变敏感的输入装置检测操作界面的变形，即检测由操作引起的力或应变，从而使得电子设备能够识别这样的操作。图1是常规技术中电子设备的力敏感或应变敏感的输入装置的结构示意图。如图1所示，力敏感或应变敏感的输入装置包括位于电子设备1的操作界面2处的力传感器3、以及模数比较器(adc)4。力传感器3被配置成生成电信号并将该电信号传输至adc 4。adc 4被配置成将这样的信号与由预设阈值信号限定的阈值进行比较，并输出信号，该信号的状态指示比较结果。阈值表示要由电子设备识别的变形程度。然后，结果被传输至控制器(或处理器)5，并且控制器(或处理器)5基于信号的状态确定操作区域是否变形。

3、通常，力传感器通过使用力传感器的电特性来反映操作区域处的力或应变，并且电特性对温度敏感。例如，电特性可以与电阻有关，根据力传感器材料的电阻温度系数，电阻在很大程度上依赖于温度。同样，与电感有关的电特性也依赖于温度。

4、电子设备的快速发展进一步导致电子设备内的温度环境变得越来越复杂。一方面，电子设备的小型化给散热带来了巨大的挑战，并且当电子设备在不同的操作模式例如加速模式、节能模式和睡眠模式之间切换时，壳体内的温度会急剧地改变。在另一方面，考虑到各种应用场景，电子设备的环境温度相当不稳定。例如，可穿戴电子设备与人体的皮肤进行热交换，因此，用户进行某些运动时外壳的温度高于用户休息时外壳的温度。再例如，室外电子设备在晴朗的天气被加热，以及在多云天气或下雨的天气被冷却。由于力传感器的电特性例如电阻和电感依赖于温度，因此当温度不稳定时，力传感器的输出信号会从理论值漂移。即使在操作界面没有变形时，每次漂移输出信号达到由阈值信号限定的阈值时，在adc处的比较结果也将指示操作界面已变形。因此，控制器或处理器基于错误检测发出指令，并且电子设备不能正常工作。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，根据本公开内容的实施方式提供了以下技术方案。

2、在第一方面中，根据本公开内容的实施方式，提供了一种用于力感测的装置。该装置位于电子设备中或电子设备的表面处，该电子设备包括可变形部分，并且该装置包括传感器，传感器被配置成生成第一信号。传感器包括附接至可变形部分的第一硬件元件，并且第一信号依赖于第一硬件元件的第一特性。装置还包括第二硬件元件，并且第一信号依赖于第二硬件元件的第二特性。第一特性具有对可变形部分的变形的依赖性，第二特性具有对可变形部分处的温度的依赖性，并且在没有第二硬件元件的情况下第一特性具有对可变形部分处的温度的另一依赖性。当可变形部分处的温度在目标范围内变化时，通过第一特性对温度的依赖性将第一变化引入到第一信号中，并且通过第二特性对温度的依赖性将第二变化引入到第一信号中。第二变化对第一变化进行补偿。

3、在一个实施方式中，第一变化与第二变化之和的量值小于第一变化的量值。

4、在一个实施方式中，第一特性独立于第二特性。

5、在一个实施方式中，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电阻和第二硬件元件的电阻，并且第一硬件元件和第二硬件元件串联连接。替选地，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电容和第二硬件元件的电容，并且第一硬件元件和第二硬件元件并联连接。

6、在一个实施方式中，在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的一者为正，并且第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的另一者为负。此外，在目标范围内，第二特性相对于温度的梯度的量值小于第一特性相对于温度的梯度的量值的两倍。

7、在一个实施方式中，在目标范围内，第一特性与第一特性的温度系数的积等于第二特性与第二特性的温度系数的积的负数。

8、在一个实施方式中，传感器包括惠斯通电桥电路，惠斯通电桥电路的第一臂包括第一硬件元件，以及惠斯通电桥电路的第二臂包括第二硬件元件。

9、在一个实施方式中，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电阻和第二硬件元件的电阻。替选地，第一特性和第二特性分别是第一硬件元件的电容和第二硬件元件的电容。

10、在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相对臂。在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的一者为正，并且第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的另一者为负。

11、在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相邻臂。在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为正，或者第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为负。

12、在一个实施方式中，第一臂与第二臂之间的公共节点用作惠斯通电桥电路的输出端子。在目标范围内，第一特性的温度系数和第二特性的温度系数两者为正，或者第一特性的温度系数和第二特性的温度系数两者为负。此外，在目标范围内，第二特性的温度系数的量值小于第一特性的温度系数的量值。

13、在一个实施方式中，第一特性和第二特性中的一者是电阻，并且第一特性和第二特性中的另一者是电容。

14、在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相邻臂。在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的一者为正，并且第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度中的另一者为负。

15、在一个实施方式中，第一臂和第二臂是惠斯通电桥电路中的相对臂。在目标范围内，第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为正，或者第一特性相对于温度的梯度和第二特性相对于温度的梯度两者为负。

16、在一个实施方式中，第一硬件元件和第二硬件元件附接至可变形部分的不同位置。替选地，第一硬件元件经由第二硬件元件附接至可变形区域。替选地，第二硬件元件经由第一硬件元件附接至可变形区域。

17、在一个实施方式中，第二特性对可变形部分的变形不敏感。

18、在一个实施方式中，第一特性还依赖于第二特性。

19、在一个实施方式中，第一特性是第一硬件元件的电阻或电容。

20、在一个实施方式中，第一硬件元件附接至第二硬件元件。第一硬件元件沿第一方向的第一度量响应于第二硬件元件沿第一方向的第二度量改变而改变。第二特性为第二度量。当可变形部分处的温度在目标范围内变化时，由第一度量引入到第一特性中的第四变化补偿由温度引入到第一特性中的第三变化。

21、在一个实施方式中，第三变化与第四变化之和的量值小于第三变化的量值。

22、在一个实施方式中，在第二硬件元件的热膨胀系数、第一度量相对于第二度量的梯度、第一特性相对于第一度量的梯度以及第一特性相对于温度的梯度中，一者为正并且三者为负，或者一者为负并且三者为正。

23、在一个实施方式中，第二硬件元件用作可变形部分的一部分。

24、在一个实施方式中，第一特性是电阻。第一硬件元件为应变计。替选地，第一硬件元件包括由间隙分开的两个接触件，并且两个接触件之间的接触电阻随着间隙的宽度单调地变化。

25、在第二方面中，根据本公开内容的实施方式，提供了一种电子设备。该电子设备包括任意前述装置、可变形部分以及硬件模块。硬件模块被配置成接收第一信号，并且硬件模块的状态响应于第一信号的状态改变而改变。

26、在一个实施方式中，硬件模块包括以下中的至少一个：处理器、控制器、显示器、扬声器、开关或指示灯。

27、在一个实施方式中，电子设备包括以下中的至少一个：移动电话、手表、眼镜、耳塞、键盘或平板电脑。

28、根据本公开内容的实施方式，提供了装置和电子设备。传感器生成第一信号，并且包括附接至可变形部分的第一硬件元件。第一信号依赖于第一硬件元件的第一特性和第二硬件元件的第二特性。第一特性具有对可变形部分的变形的依赖性，并且在没有第二硬件元件的情况下具有对可变形部分处的温度的依赖性。第二特性具有对可变形部分处的温度的依赖性。当可变形部分处的温度在目标范围内变化时，分别通过第一特性对温度的依赖性和第二特性对温度的依赖性将第一变化和第二变化引入到第一信号中。第二变化对第一变化进行补偿。第二硬件元件抵消了温度对第一硬件元件的第一特性的影响，并且因此使第一信号对温度的变化不太敏感。因此，第一信号的状态可以准确地指示可变形部分的变形。对应地，当可变形部分的变形用作输入操作时，应用该装置的电子设备可以给出准确的响应。