[发明专利]具有噪声消除力传感器的电子设备

说明书

技术领域

本申请涉及电子设备，具体地说，涉及具有应变仪的电子设备。

背景技术

应变仪可以用作输入设备的一部分以收集用户输入。如果不小心的话，诸如来自用户的身体的电容耦合的噪声的系统噪声可能降低应变仪的性能。不良地操作应变仪可能产生错误的应变仪测量结果。

因此，期望能够提供用于电子设备的改进的应变仪。

发明内容

电子设备可以具有在其中安装诸如显示器的组件的外壳。显示器可以由显示器覆盖层覆盖。显示器覆盖层可以由玻璃、塑料或其它透明材料形成。

应变仪可以安装在显示器覆盖层上、外壳的一部分上或者电子设备内的其它支撑结构上。例如，应变仪可以由显示器覆盖层的内表面上的图案化的线形成。应变仪可以用于形成电子设备的按钮或其它输入设备。

在其上安装应变仪的材料层可以被配置为响应于用户的手指施加的压力而弯曲。应变仪可以具有响应于施加的压力而产生输出的差分放大器。

应变仪可以由可变电阻器结构形成，所述可变电阻器结构构成耦合到差分放大器的电桥电路的一部分。电桥电路可以被配置为减小噪声的影响。例如，电桥电路中的诸如可变电阻器结构的结构可以具有被配置为均衡差分放大器的差分输入端上出现的噪声的量的尺寸（面积）、形状和位置。通过均衡差分放大器的正差分输入端与负差分输入端之间的噪声的量，可以使差分放大器的输出端上的噪声最小化。

通过附图和以下关于优选实施方式的详细描述，本发明的其它特征、本质以及各个优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的具有应变仪的示例性电子设备的透视图。

图2是根据本发明的实施方式在其上安装应变仪的诸如显示器覆盖层或外壳结构的电子设备结构的横截面侧视图。

图3是根据本发明的实施方式的图2的应变仪在弯曲配置中的横截面侧视图。

图4是根据本发明的实施方式的诸如可变电阻器的示例性应变仪元件的一部分的俯视图。

图5是根据本发明的实施方式的具有由一对力敏元件形成的力传感器的电子设备的示意图。

图6是根据本发明的实施方式的示例性的应变仪电路的示意图。

图7是根据本发明的实施方式的具有由可变电阻器形成的应变仪元件的示例性应变仪电路的示意图。

图8是根据本发明的实施方式的具有由可变电阻器形成的一对应变仪元件的示例性应变仪电路的示意图。

图9是根据本发明的实施方式的具有四个应变仪元件的示例性应变仪电路的示意图。

图10是根据本发明的实施方式的具有由差分应变仪电路形成的应变仪的电子设备的一部分的俯视图。

图11是根据本发明的实施方式的示出了可以如何使用具有相等面积的平行的曲径元件来平衡差分应变仪的第一臂和第二臂的应变仪元件上的噪声耦合的示意图。

图12是根据本发明的实施方式的可以如何使用遵循相同的路径并且相互平行延伸的曲径元件来平衡差分应变仪的第一臂和第二臂的应变仪元件上的噪声耦合的示意图。

图13是根据本发明的实施方式的可以如何使用在基底上彼此重叠的结构来平衡差分应变仪的第一臂和第二臂的应变仪元件上的噪声耦合的示意图。

图14是根据本发明的实施方式的可以如何使用具有不同的形状但是具有相等的面积的结构来平衡差分应变仪的第一臂和第二臂的应变仪元件上的噪声耦合的示意图。

图15和图16是根据本发明的实施方式的可以如何使用耦合垫结构来平衡差分应变仪的第一臂和第二臂的应变仪元件上的噪声耦合的示意图。

具体实施方式

诸如图1的设备10的电子设备可以具有一个或多个应变仪。诸如设备10的设备中的应变仪可以用于收集用户输入。例如，应变仪可以用作对来自用户的手指或其它外部对象的压力敏感的用户输入设备。

应变仪结构可以安装到暴露的设备表面，例如，显示器的一部分、外壳侧壁、诸如后部外壳壁结构的其它外壳结构或者其它设备结构。通过使用这种类型的安装位置，应变仪结构可以用于实现位于与设备10的暴露表面齐平的位置处的输入设备。