瑞浒科技：金属压力传感器按键技术

深圳瑞浒科技有限公司 技术总监：廖光睿

现在行业内，海尔卡萨帝烤箱、科勒浴室镜都用上了纯压力的压感按键技术。这种技术是利用面壳的形变，来检测用户是否有按压动作，主要有两步：一，检测面壳形变，是用类似应变片的传感器，粘在面壳上，让传感器能跟随面壳弯曲；二，传感器弯曲会让分布于传感器表面的感应电阻被拉伸，产生微小的阻值变化。通常用四个感应电阻，组成惠斯通电桥，更有利于小信号的检测。是不是有点复杂，下面我们分步来解释：
1，检测面壳形变，如下图

任何材质的面板，受到压力时都会产生形变。常用的铝合金面板，厚度在0.6mm，面积为20mmx20mm，给中心施加1.5N的压力，中心位置会向下形变4um。这样的形变，传感器就能准确地检测到。这个技术支持铝板0.5mm至1.2mm，支持不锈钢面板0.4mm至1.0mm，塑料外壳支持0.5mm至3mm厚，在这个厚度范围内都能准确的检测到1.5N按压力的信号。通常考虑到面板材料自身的可靠性，不会被按变形、被按塌陷的问题，铝合金一般选用0.5-0.6mm的厚度，不锈钢选用0.6mm的厚度，塑料选用1mm的厚度，这样面板即可靠，信号也比较大。

2，感应电阻，如下图

传感器黑色部分，有4个感应电阻。

压感按键传感器单元采用压阻式压力传感器原理的惠斯通桥式结构，其中R1、R3为可变电阻。当面板形变时，R1、R3的阻值发生变化，通过24位高精度ADC检测S+、S-两端电压变化，从而实现压力的检测。

上图是两个按键的检测电路图，J8、J9是两个按键传感器的接口，通过U5B, U5A,微分放大电路，将差分信号放大1000倍左右，输出给U2，STM32F030芯片的ADC采集口，转为数字信号，芯片内部通过简单的算法，判断按键是否被按压，输出信号。U2芯片通过2个LED和蜂鸣器，指示按键判断结果。

关于深圳瑞浒科技有限公司

瑞浒科技成立于2015年（公司曾用名瑞湖科技），坐落在中国高科技中心深圳，总部位于南山区创智云城。深圳瑞浒科技有限公司一直以来深耕于压力传感器领域，2018年获得国家级高新技术企业认证，现已成为业内领先的压感触控综合解决方案提供商。

瑞浒科技经过多年的研发，目前在柔性压力传感器、压力感应按键、应变薄膜等领域，已形成深厚积累，产品开始产业化落地。多年的技术累积使瑞浒掌握了最前沿的压感技术与应用，攻破了很多业界技术难题，不论在传感器研发还是上游制造，均拥有自己独特的技术优势和特点，并拥有针对各个领域成熟的压感方案，且都有自主的核心知识产权，通过持续的创新形成了应用不同领域的专利池，建立了行业壁垒。

瑞浒科技目前已达成多行业领域的量产落地，与家电、卫浴、智能穿戴等多个行业的知名客户逐步建立了良好的战略合作关系，并根据客户的实际产品需求，与客户的研发团队一同合作优化方案，确保产品保持高附加值和高性价比。

瑞浒的使命是致力于柔性压感技术对人机交互的革新，在以技术创新为前提下，为客户提供品质好，服务优，响应快的传感器解决方案，以客户需求为已任。持续提供具有竞争力的产品方案，是瑞浒实现人机交互革新的根本准则。