利用导电硅胶和碳膜实现压感检测的开关及输入装置的制作方法

本发明涉及利用导电硅胶和碳膜实现压感检测的开关及输入装置，属于以转换方式为特点的数字转换器技术领域。

背景技术：

目前市面上的电磁笔的压感检测的方法如下:配合复杂的弹力结构，书写过程中，书写压力会使笔芯内缩，书写压力大，内缩行程长；书写压力小，内缩行程短。首先，通过笔芯的运动带动电感磁芯运动，由于电感线圈固定不动，电感磁芯和电感线圈的相对位置发生变化使电感值发生变化，进而引起电磁震荡频率发生变化。不同的频率对应不同的书写压力值，从而实现书写压力的检测。但是上述压感的检测方式的缺点是：(1)结构设计复杂，检测精度低；(2)制作成本高昂，市场推广难度大；(3)组装难度大，制作效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有压感检测存在的上述缺陷，提出一种利用导电硅胶和碳膜实现压感检测的开关及输入装置，通过利用导电硅胶的弹性和碳膜接触电阻变化的特性，实现压感检测的功能。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种利用导电硅胶和碳膜实现压感检测的开关，包括导电硅胶和碳膜，导电硅胶和碳膜相对设置，导电硅胶采用弹性材质，碳膜由上下两段组成，导电硅胶和碳膜通过相互接触导致面积变化，导电硅胶将接触部分的碳膜短路。

进一步地，导电硅胶采用锥形，其锥形一侧与碳膜相对设置。

进一步地，碳膜上下两段参数相同，具有相同的阻值。

进一步地，碳膜与导电硅胶刚刚接触，上下两段碳膜阻值最大；导电硅胶与碳膜的接触面积越来越大，上下两段碳膜阻值越来越小；当导电硅胶与碳膜完全接触，上下两段碳膜阻值最小。

一种输入装置，包括电磁笔和利用导电硅胶和碳膜实现压感检测的开关。

进一步地，电磁笔包括电磁笔芯、线圈和控制板，电磁笔芯前部缠绕有线圈，电磁笔芯尾端固定有导电硅胶，控制板上印刷有碳膜，控制板位于电磁笔芯后端，电磁笔芯与控制板相对设置，线圈和控制板均固定于电磁笔上。

进一步地，导电硅胶和碳膜的接触面积变化引起控制板上的变容二极管的反向电压和结电容变化，引起电磁震荡频率变化。

进一步地，电磁震荡频率与电磁笔芯的受力强度一一对应。

进一步地，控制板包括电磁震荡电路，电磁震荡电路采用多个变容二极管并联的电路结构。

本发明的有益效果是：本发明巧妙的利用导电硅胶的弹性，使其与碳膜实现开关的功能，改进传统检测压感模式带来的缺点；同时固定电感磁芯和线圈的相对位置，大大简化结构设计。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是电磁震荡电路图。

图3是碳膜作为开关的电路图。

图4(a)-图4(c)是导电硅胶与碳膜受力逐渐增大的状态图。

图中：1导电硅胶；2碳膜；3电磁笔芯；4控制板；5线圈；6导线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图4所示，本发明所述的一种利用导电硅胶和碳膜实现压感检测的开关，包括导电硅胶1和碳膜2，导电硅胶1和碳膜2相对设置，导电硅胶1采用弹性材质，碳膜2由上下两段组成，导电硅胶1和碳膜2通过相互接触导致面积变化，导电硅胶1将接触部分的碳膜2短路。

其中，导电硅胶1采用锥形，其锥形一侧与碳膜2相对设置。碳膜2上下两段参数相同，具有相同的阻值。碳膜2与导电硅胶1刚刚接触，上下两段碳膜2阻值最大；导电硅胶1与碳膜2的接触面积越来越大，上下两段碳膜2阻值越来越小；当导电硅胶1与碳膜2完全接触，上下两段碳膜2阻值最小。

本发明所述的开关，通过弹性的导电硅胶1与上下两段碳膜2之间接触，根据接触面积不同实现接入电路中的阻值变化，从而转换成为震荡频率的变化。通过将导电硅胶1的受力大小与检测到的电路中电压变化或者电磁变化进行一一对应，然后在控制板4中进行编程控制，那么导电硅胶1和碳膜2就实现开关并且检测压感大小两个作用。

如图1所述，本发明所述的一种输入装置，包括电磁笔和利用导电硅胶和碳膜实现压感检测的开关。图1提供了上述开关能实现的在尾部进行检测的案例。也可以在电磁笔的前端、中间、侧面等不同位置加以实现。

图1中还有其他构成部件。电磁笔包括电磁笔芯3、线圈5和控制板4，电磁笔芯3前部缠绕有线圈5，线圈5通过导线6连接后端的控制板4，导线6设置于电磁笔笔杆内部。电磁笔芯3尾端固定有导电硅胶1，控制板4上印刷有碳膜2，控制板4位于电磁笔芯3后端，电磁笔芯3与控制板4相对设置，线圈5和控制板4均固定于电磁笔上。

如图2和图3所示，导电硅胶1和碳膜2的接触面积变化引起控制板4上的变容二极管的反向电压和结电容变化，引起电磁震荡频率变化。电磁震荡频率与电磁笔芯3的受力强度一一对应。图4(a)-(c)所示，书写过程中，在不同的书写压力下，导电硅胶1与碳膜2的接触面积不同。图3中，碳膜2上下两段a、b两端的导通电阻不通。开关导通电阻与图3中的R15分压使得D3的反向电压Vr发生变化。VBAT为锂电池网络关机状态下，VSYS网络没有电压。BUTN-网络连接控制板4电源芯片的使能控制端。按压电磁笔芯3的笔尖，VBAT通过D1和碳膜2电阻连接到BUTN-，使电源芯片工作起来，输出高电压VSYS。这时，BUTN+的电压值大于VBAT。图中D1的作用是防倒流。

图2所示是碳膜2与导电硅胶1组成模拟开关的示意图。锥形导电硅胶1的电阻很小，接近0欧姆。碳膜2由上下两段组成，上下两段参数相同，具有相同的阻值。

图4(a)示意导电硅胶1和碳膜2刚刚接触的状态下，开关a、b两端的阻值最大。如图4(b)所示，随着书写压力加大，导电硅胶1与碳膜2的接触面积越来越大，导电硅胶1将接触部分的碳膜2短路，所以开关两端的电阻越来越小。如图4(c)所示，当按压到笔芯内缩的最大行程，导电硅胶1与碳膜2完全接触，开关两端电阻接近0欧姆。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。