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专利号: 2021206143470
申请人: 深圳市汇顶科技股份有限公司
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种压力检测装置,其特征在于,用于主动笔,包括:可变电容器,所述可变电容器包括第一极板和第二极板,所述第一极板与所述主动笔的笔尖连接并可响应于所述主动笔的笔尖接受的外部压力产生移动,以使所述可变电容器的电容值响应于所述外部压力而变化;

变压器,所述变压器包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈与所述可变电容器连接,所述第二线圈与控制模块连接;

控制模块,所述控制模块用于向所述第二线圈输入激励信号,并接收所述第二线圈的输出信号以获取所述外部压力。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述接收所述第二线圈的输出信号以获取所述外部压力包括:从所述输出信号中解调出与所述第一线圈和所述可变电容器组成的谐振电路的谐振频率对应的谐振信号以获取所述外部压力。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述激励信号包括多段不同频率的周期性信号。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制模块与所述第二线圈通过单刀双掷开关连接以在所述单刀双掷开关不同的连接状态分别向所述第二线圈输入所述激励信号和接收所述输出信号。

5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述变压器包括;

所述第一线圈、第二线圈和第三线圈;

所述第二线圈和所述第三线圈分别与所述控制模块连接,所述控制模块用于向所述第二线圈输入所述激励信号,并从所述第三线圈的输出信号中解调出所述谐振电路的谐振频率对应的谐振信号以获取所述外部压力。

6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括与所述可变电容器并联的基准电容。

7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制模块包括:信号发生器,用于产生所述激励信号;

信号解调器,用于解调所述输出信号。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述控制模块还包括:滤波器,所述滤波器设置于所述第二线圈与所述信号解调器之间,用于在所述控制模块解调所述输出信号前对所述输出信号进行滤波处理。

9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述控制模块用于:通过所述信号解调器确定所述输出信号中幅值最大的信号为谐振信号。

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述信号解调器为正交IQ解调器,所述IQ解调器与所述信号发生器连接,用于:根据所述输出信号解调出所述输出信号的第一方向的信号I1与所述输出信号的第二方向的信号Q1,其中,

ω为角速度,β为相位,t为时间,Acos(ωt‑β)为频率为f的所述输出信号,cosωt与sinωt为所述信号发生器向所述IQ解调器发送的方向信号,ω=2πf,A为所述输出信号的幅值,所述第一方向与所述第二方向正交。

11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述控制模块用于:根据下式确定所述输出信号的幅值,其中,n为所述输出信号的周期数,T为所述输出信号的周期时间。

12.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述IQ解调器的电路包括:并联的第一电路和第二电路,所述第一电路和所述第二电路包括依次相互连接的乘法器、低通滤波器、积分器和模拟数字信号转换器。

13.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述激励信号为周期性的正弦波或余弦波信号。

14.一种主动笔芯片,其特征在于,用于检测主动笔笔尖的外部压力,其中所述主动笔包括可变电容器和变压器;所述可变电容器包括第一极板和第二极板,所述第一极板与所述主动笔的笔尖连接并可响应于所述主动笔的笔尖接受的外部压力产生移动,以使所述可变电容器的电容值响应于所述外部压力而变化;所述变压器包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈与所述可变电容器连接,所述第二线圈与控制模块连接;

所述主动笔芯片包括:

控制模块,用于向所述第二线圈输入激励信号,并接收所述第二线圈的输出信号以获取所述外部压力。

15.一种主动笔,其特征在于,包括:壳体,用于容纳所述主动笔中的功能部件,所述壳体顶端设置有开孔;

笔尖,设置于所述壳体内部并通过所述开孔延伸至壳体外,用于模拟真实笔尖并接受的外部压力;

以及权利要求1至13中任一项所述的压力检测装置。

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