[发明专利]一种无触点微动按键及其实现方法

说明书

本发明公开了一种无触点微动按键及其实现方法。该按键包括触发磁环、磁敏元件，触发磁环为轴向充磁，触发磁环的上端面和下端面存在突变磁场，磁敏元件的初始位置设置于突变磁场的磁场强度为零的区域，当触发磁环向磁敏元件的方向或者远离磁敏元件的方向运动微小距离时，磁感应强度的变化量大于100mT，通过磁敏元件的磁通量发生突变，磁敏元件在无触点的前提下被稳定触发。磁环微小位移能够使端面轴心上的磁通量发生带有磁极相反的巨大差异，确保磁敏元件可靠触发；磁环与磁敏元件距离很近，其磁场能够完全将磁敏元件覆盖，可以有效抵御外部永磁铁的磁干扰；利用磁环作为磁敏元件的触发磁场，其特有的磁场分布能够有效缩短触发行程。

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别涉及一种能够实现微小键程的磁敏按键及其制作方法。

背景技术

现有按键技术大多属于机械触点，以弹簧或者金属簧片的形变力作为回复力，存在按键抖动的使用问题，同时机械疲劳和锈蚀等问题，会影响到产品寿命。市场上同时也存在一些高端按键，具有抗疲劳和耐腐蚀等特点，但是售价颇高。现有的磁性按键大多具有体积大、键程长的特点，在微动开关领域尚未出现无触点磁敏按键。

一般说来，磁性按键由磁敏元件和触发磁铁两个基本元素构成。当触发磁铁运动时，作用在磁敏元件的磁感应强度会发生变化，以此来改变磁敏元件的输出状态。采用长方体形状的磁钢作为触发磁铁，虽然可以实现无触点的效果，但是其按键行程较长。因此，在操作频次较高或者安装空间狭小的环境中无法使用，需要采用创新的方法来解决缩短按键行程的问题。

发明内容

针对现有技术中按键存在的上述问题，本发明提供一种无触点微动按键及其实现方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种无触点微动按键，包括触发磁环、磁敏元件，所述触发磁环为轴向充磁，所述触发磁环的上端面和下端面存在突变磁场，所述突变磁场包含磁场强度为零的区域及分布于其两侧的极性相反的磁场，所述磁敏元件的初始位置设置于突变磁场的磁场强度为零的区域或远离磁环的零域一侧，当触发磁环向靠近磁敏元件的方向运动时，作用在磁敏元件的磁场从一种极性变化为另一种极性，且磁感应强度的变化量大于200Gs，通过磁敏元件的磁通量发生突变，磁敏元件在无触点的前提下被稳定触发。

更进一步地，还包括按键帽，所述触发磁环设置于所述按键帽上；所述触发磁环的上方设有复位磁钢，用于使按键帽复位；所述触发磁环的下方设有安装座，所述磁敏元件设置于安装座上。

更进一步地，所述复位磁钢为环形，其半径与触发磁环的半径相同。

更进一步地，所述触发磁环行程能够缩减至1mm。

更进一步地，所述磁敏元件具有大回差，所述回差是磁敏元件导通与截止之间所需磁感应强度的差值。

更进一步地，所述磁敏元件将磁通量变换转换为电信号对外输出。

本发明还提供一种无触点微动按键的实现方法，所述方法制成的按键包括动作单元、复位单元和感应单元，所述动作单元包括按键帽和触发磁环，所述复位单元包括复位磁钢，所述感应单元包括磁敏元件和安装座，所述磁敏元件的初始位置设置于触发磁环端面的磁场为零的区域或远离磁环的零域一侧；

当按下按键帽时，外力克服复位磁钢和触发磁环之间的吸引力，使触发磁环同步运动并逐步靠近磁敏元件，磁敏元件在按键帽逐步接近的过程中，感受的磁场发生急剧变化，磁敏元件在无触点的前提下被稳定触发，磁敏元件将磁通量变换转换为电信号对外输出，当按压按键帽的外力撤销时，触发磁环和复位磁钢间的吸引力使得按键帽和触发磁环回到初始位置，从而完成一个动作周期。

本发明具有如下有益效果：

1、磁环微小位移能够使端面轴心上的磁通量发生带有磁极相反的巨大差异，确保磁敏元件可靠触发。