专利名称：重力感测器及其应用的便携式电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重力感测器，尤其涉及一种灵敏度高、成本低的重力感测器及其应用的便携式电子设备。
背景技术：
近年来，利用微机电系统技术制作的微机械传感器特别是重力感测器已广泛应用于笔记本电脑、数码相机、手机及个人数字助理(PDA)等一些便携式电子设备中以感测跌落方向及在该跌落方向的加速度。
现有的重力感测器一般为硅压阻式，它是基于硅的压阻效应原理设计的。所谓压阻效应，即固体在应力作用下，引起电阻率的变化，从而引起电阻阻值变化的现象。现有的硅压阻式重力感测器结构复杂，制造成本高。同是由于电阻都是掺杂多晶硅，其灵敏度较低，无法满足现代测试技术高精度的要求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种灵敏度高且制作成本低的重力感测器及其应用的便携式电子设备。
一种重力感测器，其包括
一中空结构的外壳，该外壳包括一容置部及环绕容置部的壳体；
多个容置孔，其分别开设于所述壳体上，并与所述容置部相贯通，该容置孔包括一与所述容置部相贯通的开口端及一与开口端相对的底面；
一绝缘液体，其设置于容置部内，并可流入至所述容置孔内；
多个压力传感器，其分别设置于所述容置孔的底面，该压力传感器用于感测容置孔底面的绝缘液体给予的压力，并当该压力与容置孔内的绝缘液体的重力不平衡时可输出一触发信号。
一种便携式电子设备，其包括电源、开关及一个跌落保护系统。所述跌落保护系统通过所述开关与电源连接。所述跌落保护系统包括一个重力感测器及一个处理器。所述重力感测器用于感应该便携式电子设备的跌落方向，并可输出一触发信号。所述处理器与所述重力感测器电连接，用以接收所述重力感测器输出的触发信号以启动关闭所述便携式电子设备。所述重力感测器包括一中空结构的外壳，多个容置孔、多个压力传感器、 一绝缘液体。所述外壳包括一容置部及环绕容置部的壳体，所述多个容置孔开设于所述壳体上，并与所述容置部相贯通。该容置孔包括一与所述容置部相贯通的开口端及一与开口端相对的底面。所述多个压力传感器分别设置于所述容置孔的底面。所述绝缘液体设置于容置部内，并可流入至所述容置孔内。所述压力传感器用于感测容置孔底面的绝缘的液体产生的压力，并当该压力与容置孔内的绝缘液体的重力不平衡时可输出一触发信号。
相较于现有技术，所述重力感测器的多个压力传感器分别设置于所述容置孔的底面，而每个容置孔分别对应空间的一个方位，同时每个容置孔内的压力传感器可感测容置孔底面的压力，并当该压力与容置孔内的绝缘液体的重力不平衡时可输出一触发信号，以使设有该重力感测器的便携式电子装置做关机等一些后继处理。本发明的重力感测器结构简单，因此可降低制作成本。
图l是本发明第一实施方式提供的重力感测器的立体示意图；图2是图1中沿II-II方向的立体剖示图3是本发明第二实施方式提供的重力感测器的立体示意图4是图3中沿IV-IV方向的立体剖示图；图5是本发明提供的一种便携式电子设备结构方块图。
具体实施例方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请一并参阅图1与图2，为本发明第一实施方式的重力感测器IO，其包括一外壳ll、多个容置孔12、多个压力传感器13、 一绝缘液体14。
所述外壳ll为一中空结构，其包括一容置部114及环绕容置部114的壳体112。本实施方式中，所述外壳ll为一中空球体结构，所述容置部114的结构对应为一同心球体结构。
本实施方式中，所述多个容置孔12的数量为六个，其分别开设于壳体112上，并与所述容置部114相贯通。该容置孔12包括一与所述容置部114相贯通的开口端122及与所述开口端122相对的底面124。本实施方式中，所述六个容置孔12，其中四个分布于穿过壳体112中心的同一平面上，另外两个对称设置在垂直于上述平面且穿过壳体112的另一平面上。该六个容置孔12分别两两对称地设置于空间的相互正交的X、 Y、 Z轴方向，分别代表空间的前、后、左、右、上、下六个不同的方位。优选地，所述六个容置孔12的形状及尺寸相同。
所述绝缘液体14，其容置于所述容置部114内。该绝缘液体14的体积以保证绝缘液体14静止时不会同时进入二个相邻的容置孔12为宜。优选地，所述绝缘液体14的体积小于所述容置部114的体积的二分之一。本实施方式中，所述绝缘液体14为一油样。
所述多个压力传感器13的数量与所述容置孔12的数量相对应。本实施方式中，所述压力传感器13的数量对应为六个。该压力传感器13设置于容置孔12的底面124，用于重力感测器10感测容置孔12底面124的压力F，同时，并当该压力F与容置孔12内的绝缘液体14的重力不平衡时可输出一触发信号。本实施方式中，当所述绝缘液体14充满其中一容置孔12，压力传感测器13感测的压力为零时，所述压力传感器13会发出一触发信号以使设有该重力感测器IO的便携式电子装置IOO (参看图5)做进一步的信号处理，如关机等处理。
使用时，当所述重力感测器10朝某一方向跌落时，容置部114内的绝缘液体14瞬间充满其中一对应方位的容置孔12内。在跌落的过程中，容置孔12的绝缘液体14处于失重状态，因此，该容置孔12底面124上的压力传感器13感测到的压力F为零。此时重力感测器10可自身判断是由哪一个方向跌落。同时，对应所述跌落位置的压力传感器13输出一触发信号以使设有该重力感测器10的便携式电子装置100 (参看图5)做进一步的信号处理，如关机等处理。
请一并参阅图3与图4，为本发明第二实施方式的重力感测器20，所述重力感测器20的结构与重力感测器10的结构大体相同，主要差异在于所述重力感测器20进一步包括六个开启装置25，本实施方式中，所述开启装置25为一继电器。该六个开启装置25，其分别包括一控制部(图未示)及一压合块252。所述控制部用于控制压合块252的开启与闭合。所述开启装置25与所述压力传感器23电连接。原始状态时，压合块252为开启状态，当绝缘液体24充满其中一容置孔22时，所述开启装置25的控制部得到压力传感器23发出的触发信号，控制所述压合块252闭合，使容置孔22密封。当所述绝缘液体24充满其中另一容置孔22时，所述先前闭合压合块252的开启装置25立即复位。
使用时，当重力感测器20朝某一方向跌落时，容置部214内的绝缘液体24瞬间充满其中一对应方位的容置孔22，因此，便可知道，重力感测器20是由哪一个方向跌落。当绝缘液体24充满容置孔22的瞬间，开启装置25的压合块252闭合以密封所述容置孔22的开口端222。而由于容置孔22的体积大小一定，绝缘液体24的密度大小也一定，因此，可得到容置孔22内的绝缘液体24的质量m。当设置有重力感测器20的便携式电子设备跌落与其他物体碰撞的瞬间，该容置孔22底面224上的压力传感器23感测到一压力N。此时该压力N与容置孔22内的绝缘液体24的重力不平衡时，根据公式F二N-mg,a，因此，便可得到重力感测器20跌落碰撞瞬间加速度a的大小。
请参阅图5，为本发明提供的一种使用图1中的重力感测器10的便携式电子设备100，其包括跌落保护系统19、开关29、电源30、功能模块40及存储单元50。所述便携式电子设备100具体可为笔记本电脑、数码相机、手机或个人数字助理等。所述跌落保护系统19、功能模块40及存储单元50通过所述开关29与电源30电连接。所述电源30用于为整个便携式电子设备100提供电能，功能模块40用于实现便携式电子设备100的相关功能，存储单元50则用于便携式电子设备100进行数据存取。
所述跌落保护系统19用于在便携式电子设备100遭受跌落过程中，对便携式电子设备IOO采取一定的措施，以对便携式电子设备100进行保护。如便携式电子设备100在使用过程中从手中跌落时，所述跌落保护系统19可在该便携式电子设备100与地面接触的瞬间立即采取措施，降低便携式电子设备100与地面碰撞造成的损坏。
所述跌落保护系统19包括一个处理器18及一个重力感测器10，所述处理器18与重力感测器10之间电连接。
所述重力感测器10可固定于所述便携式电子设备100外壳或内部电路板等位置，用于感应便携式电子设备100所受跌落的情况。具体地，当所述便携式电子设备100朝某一方向跌落时，重力感测器10的容置部114内的绝缘液体14瞬间充满其中一对应方位的容置孔12内。在跌落的过程中，容置孔12的绝缘液体14处于失重状态，因此，该容置孔12底面124上的压力传感器14感测到的压力F为零，此时压力F与容置孔12内的绝缘液体14的重力不平衡，即可输出一触发信号。因此，重力感测器10可自身断是由哪一个方向跌落。同时，对应该跌落位置的压力传感器14输出一触发信号至所述处理器18。该处理器18用以接收所述重力感测器10输出的触发信号并会启动关闭所述便携式电子设备IOO，立即中止便携式电子设备100的功能模块40与存储单元50运行，以确保数据安全，进而关闭电源，即将开关29断开，确保便携式电子设备100不会因跌落而造成误操作、烧毁或爆炸等现象。
本实施方式中，所述处理器18还可与存储单元50进行数据传输，从而可对存储单元50的数据存储进行控制。所述处理器18可持续的对重力感测器10输出的触发信号进行监控。本实施方式中，所述触发信号是为重力感测器20测出所述便携式电子设备100跌落碰撞瞬间的加速度信号。
所述处理器18可根据所述重力感测器10输出的加速度信号并对该加速度信号进行处理换算，判断便携式电子设备100是否处于外力冲击状态。若判断便携式电子设备100处于跌落状态，则处理器18会关闭所述便携式电子设备100，以中止便携式电子设备100的功能模块40与存储单元50运行，以确保数据安全，进而关闭电源，即将开关29断开，确保便携式电子设备IOO不会因冲击而造成误操作、烧毁或爆炸等现象。所述判断便携式电子设备100是否处于跌落状态的方法具体可为判断所述便携式电子设备100的加速度是否大于一阈值，若该加速度大于所述阈值，则判断便携式电子设备100受到外力冲击。所述阈值为处理器18内部设定值，其大小可根据便携式电子设备100所能承受的冲击情况来确定。进一步可加强检测的精度
所述重力感测器的多个压力传感器分别设置于所述容置孔的底面，而每个容置孔分别对应空间的一个方位，同时每个容置孔内的压力传感器可感测容置孔底面的压力，并当该压力与容置孔内的绝缘液体的重力不平衡时可输出一触发信号，以使设有该重力感测器的便携式电子装置做关机等一些后继处理。本发明的重力感测器结构简单，因此可降低制作成本。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种重力感测器，其包括一中空结构的外壳，该外壳包括一容置部及环绕容置部的壳体；多个容置孔，其分别开设于所述壳体上，并与所述容置部相贯通，该容置孔包括一与所述容置部相贯通的开口端及一与开口端相对的底面；一绝缘液体，其设置于容置部内，并可流入至所述容置孔内；多个压力传感器，其分别设置于所述容置孔的底面，该压力传感器用于感测容置孔底面的绝缘液体给予的压力，并当该压力与容置孔内的绝缘液体的重力不平衡时可输出一触发信号。
2.如权利要求l所述的重力感测器，其特征在于所述多个容置孔 的数量为六个，该六个容置孔，其中四个分布于穿过外壳中心的同一平面上，另外两个对称 设置在垂直于上述平面且穿过外壳的另一平面上，该六个容置孔的形状及尺寸相同。
3.如权利要求2所述的重力感测器，其特征在于所述触发信号是 当压力传感测器感测到的压力为零时输出。
4.如权利要求l所述的重力感测器，其特征在于所述重力感测器 进一步包括多个开启装置，其分别设置于多个容置孔的开口端，用于绝缘液体充满所述容置 孔时，密封该容置孔。
5.如权利要求4所述的重力感测器，其特征在于所述开启装置为继电器。
6.如权利要求l所述的重力感测器，其特征在于所述外壳为一中 空球体结构，所述容置部的结构为一与所述外壳同心的球体结构。
7.如权利要求l所述的重力感测器，其特征在于所述绝缘液体的 体积小于所述容置部的体积的二分之一 。
8.如权利要求l所述的重力感测器，其特征在于所述绝缘液体为油样。
9. 一种便携式电子设备，其包括电源、开关及一个跌落保护系统 ，所述跌落保护系统通过所述开关与电源连接，所述跌落保护系统包括一个重力感测器及一 个处理器，所述重力感测器用于感应该便携式电子设备的跌落方向，并可输出一触发信号， 所述处理器与所述重力感测器电连接，用以接收所述重力感测器输出的触发信号以启动关闭 所述便携式电子设备，其特征在于所述重力感测器包括一中空结构的外壳，多个容置孔、 多个压力传感器、 一绝缘液体，所述外壳包括一容置部及环绕容置部的壳体，所述多个容置 孔开设于所述壳体上，并与所述容置部相贯通，该容置孔包括一与所述容置部相贯通的开口 端及一与开口端相对的底面，所述多个压力传感器分别设置于所述容置孔的底面，所述绝缘 液体设置于容置部内，并可流入至所述容置孔内，所述压力传感器用于感测容置孔底面的绝 缘的液体产生的压力，并当该压力与容置孔内的绝缘液体的重力不平衡时可输出一触发信号
10.如权利要求9所述的便携式电子设备，其特征在于所述触发信 号是由当压力传感测器感测到压力为零时输出。
11.如权利要求9所述的便携式电子设备，其特征在于所述触发信 号是为重力感测器测出所述便携式电子设备跌落碰撞瞬间的加速度信号，当该加速度大于所 述处理器内部设定的阈值时，所述处理器关闭所述便携式电子设备运行。
12.如权利要求9所述的便携式电子设备，其特征在于所述便携式 电子设备进一步包括一存储单元，其用于与所述处理器进行数据传输。
全文摘要
一种重力感测器，其包括一中空结构的外壳，该外壳包括一容置部及环绕容置部的壳体；多个容置孔，其分别开设于所述壳体上，并与所述容置部相贯通，该容置孔包括一与所述容置部相贯通的开口端及一与开口端相对的底面；一绝缘液体，其设置于容置部内，并可流入至所述容置孔内；多个压力传感器，其分别设置于所述容置孔的底面，该压力传感器用于感测容置孔底面的绝缘液体给予的压力，并当该压力与容置孔内的绝缘液体的重力不平衡时可输出一触发信号。本发明的重力感测器制作成本低且可通过压力传感器直接感测跌落方向，灵敏度高。另外，本发明还提供一种具有该重力感测器的便携式电子设备。
文档编号G05B9/02GK101592536SQ200810301879
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者帅 曹 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司