CN202713260U - 触摸式开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种触摸式开关，属于开关领域。该触摸式开关中金属触摸头的输出端通过第一电阻分别与稳压管的正极、接地的第二电阻、第一比较器的同相端连接，该稳压管的负极接地且并联有第一电容；参考电压依次通过第三电阻、第四电阻接地且该第三电阻与第四电阻的串联节点连接第一比较器的反相端；该第一比较器的输出端连接二极管的正极，且二极管的负极分别与接地的第五电阻、接地的第二电容、第二比较器的反相端连接；参考电压还依次通过第七电阻、第六电阻接地，并且该第七电阻与第六电阻的串联节点连接第二比较器的同相端。本实用新型采用触摸头及电路模块替代机械式点动开关，不易损坏，使用寿命长，并且输出方波的调节方式简单、精度高。

Description

触摸式开关

技术领域

本实用新型涉及一种触摸式开关，尤其适用于产品质量检测领域的触摸式开关。

背景技术

随着触摸式开关在手机等领域的广泛应用，对触摸式开关的多样性需求也越来越高。目前，在产品质量检测领域，广泛采用的是机械式点动开关，特别是有的产品质量检测设备，在检测被测元器件时，频繁使用的是机械式点动开关，这种每天成千上万次地使用该机械式开关，它很容易损坏，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种触摸式开关，采用触摸头及电路模块替代机械式点动开关，使得触摸式开关不易损坏，使用寿命长。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种触摸式开关，其特征在于：由金属触摸头和整形模块组成，该整形模块包括第一比较器(U1)，其中该金属触摸头连接该第一比较器(U1)的同相端，参考电压(V1)连接该第一比较器(U1)的反相端。采用触摸头及电路模块替代机械式点动开关，使得触摸式开关不易损坏，使用寿命长。

该第一比较器(U1)的输出端连接二极管(D2)的正极，且该二极管(D2)的负极分别与接地的第二电容(C2)、接地的第五电阻(R5)、第二比较器(U2)的反相端连接；该参考电压(V1)连接该第二比较器(U2)的同相端。

当人体未触摸金属头时金属触摸头输出0V的电压给第一比较器U1的同相端，由于第一比较器U1反相端的电压大于同相端的电压，因此第一比较器U1的输出端输出低电平，并提供给第二比较器U1的反相端，由于第二比较器U2同相端的电压大于反相端的电压，因此第二比较器U2的输出端输出高电平。

当人体触摸金属触摸头时金属触摸头输出频率为50Hz的交流感应信号，该交流感应信号经第一电阻R1、第二电阻R2分压后输入至第一比较器U1的同相端：当第一比较器U1同相端的电压大于反相端的电压时，第一比较器U1输出高电平并且该高电平的电压大于提供给第二比较器U2的同相端的电压，该高电平经二极管D2和第二电容C2整流滤波后提供给第二比较器U2的反相端，由于第二比较器U2反相端的电压大于同相端的电压，因此第二比较器U2输出低电平。当第一比较器U1同相端的电压小于反相端的电压时，第一比较器U1输出低电平，第二电容C2开始放电并将放电电压提供给第二比较器U2的反相端。由于电容放电是一个渐变的过程，因此当第二电容C2的放电电压大于第二比较器U2同相端的电压，即第二比较器U2反相端的电压大于同相端的电压时，第二比较器U2继续输出低电平；当第二电容C2的放电电压小于第二比较器U2同相端的电压，即第二比较器反相端的电压小于同相端的电压时，第二比较器U2才输出高电平。

如此循环可见，在人体触摸该触摸式开关时，触摸式开关的输出信号为一序列方波，且在参考电压V1、第六电阻R6和第七电阻R7的阻值一定的情况下，可以通过调节第二电容C2的放电时间来调节方波中高电平产生的间隔时间及其持续时间，调节方式简单且精度高。

该第一比较器(U1)的同相端连接稳压管(D1)的负极，且该稳压管(D1)的正极接地。由于人体的交流感应信号不太稳定，由稳压管D1对其削波限压，从而防止第一比较器U1的同相端对地击穿损坏。

该稳压管(D1)并联有第一电容(C1)，用于抗高频干扰。

该金属触摸头的输出端依次通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)接地，且该第一电阻(R1)与第二电阻(R2)的串联节点连接该第一比较器(U1)的同相端。通过第一电阻、第二电阻对人体的交流感应信号进行分压，降低输入至第一比较器同相端的电压。

该参考电压(V1)依次通过第三电阻(R3)、第四电阻(R4)接地并且该第三电阻(R3)与第四电阻(R4)的串联节点连接第一比较器(U1)的反相端；该参考电压(V1)依次通过第七电阻(R7)、第六电阻(R6)接地并且该第七电阻(R7)与第六电阻(R6)的串联节点连接第二比较器(U2)的同相端。通过第三电阻、第四电阻对参考电压进行分压，调整输入至第一比较器反相端的电压，通过第七电阻、第六电阻对参考电压进行分压，调整输入至第二比较器同相端的电压。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

采用触摸头及电路模块替代机械式点动开关，使得触摸式开关不易损坏，使用寿命长；可以通过调节第二电容C2的放电时间来调节输出方波中高电平产生的间隔时间及其持续时间，调节方式简单且精度高；由稳压管D1对人体的交流感应信号削波限压，从而防止第一比较器U1的同相端对地击穿损坏；该稳压管并联第一电容，用于抗高频干扰。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型的电路图；

图3是U1同相端电压、C2放电电压、U1输出电平和U2输出电平的波形序列图。

附图标记：R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻，R5为第五电阻，R6为第六电阻，R7为第七电阻，D1为稳压管，D2为二极管，C1为第一电容，C2为第二电容，V1为参考电压，U1为第一比较器，U2为第二比较器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，该触摸式开关由金属触摸头和整形模块组成，当人体触摸该金属触摸头时，金属触摸头输出频率为50Hz的交流感应信号给该整形模块，该整形模块对该交流感应信号进行整形，并且只要人体与金属触摸头相接触，就会以一定时间间隔，循环输出高电平。

在本实用新型的一个实施例中，该整形模块由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、稳压管D1、二极管D2、第一比较器U1和第二比较器U2组成。该金属触摸头的输出端通过第一电阻R1分别与稳压管D1的负极、接地的第二电阻R2、第一比较器U1的同相端连接，该稳压管D1的正极接地且并联有第一电容C1；参考电压V1依次通过第三电阻R3、第四电阻R4接地且该第三电阻R3与第四电阻R4的串联节点连接第一比较器U1的反相端。其中，该参考电压V1为大于零的稳压电源；通过第一电阻、第二电阻对人体的交流感应信号进行分压，降低输入至第一比较器同相端的电压；由于人体的交流感应信号不太稳定，由稳压管D1对其削波限压，从而防止第一比较器U1的同相端对地击穿损坏；第一电容C1用于抗高频干扰。

该第一比较器U1的输出端连接二极管D2的正极，且二极管D2的负极分别与接地的第五电阻R5、接地的第二电容C2、第二比较器U2的反相端连接；参考电压V1还依次通过第七电阻R7、第六电阻R6接地，并且该第七电阻R7与第六电阻R6的串联节点连接第二比较器U2的同相端。其中，二极管D2与第二电容C2构成整流滤波，第五电阻R5是第二电容C2的放电电阻。

本实用新型的工作原理是：当人体未触摸金属头时金属触摸头输出0V的电压给第一比较器U1的同相端，由于第一比较器U1反相端的电压大于同相端的电压，因此第一比较器U1的输出端输出低电平，并提供给第二比较器U1的反相端，由于第二比较器U2同相端的电压大于反相端的电压，因此第二比较器U2的输出端输出高电平。

当人体触摸金属触摸头时金属触摸头输出频率为50Hz的交流感应信号，该交流感应信号经第一电阻R1、第二电阻R2分压后输入至第一比较器U1的同相端：如图3所示，当第一比较器U1同相端的电压大于反相端的电压时，第一比较器U1输出高电平并且该高电平的电压大于提供给第二比较器U2的同相端的电压R6*V1/(R6+R7)，该高电平经二极管D2和第二电容C2整流滤波后提供给第二比较器U2的反相端，由于第二比较器U2反相端的电压大于同相端的电压，因此第二比较器U2输出低电平。

当第一比较器U1同相端的电压小于反相端的电压时，第一比较器U1输出低电平，第二电容C2开始放电并将放电电压提供给第二比较器U2的反相端。由于电容放电是一个渐变的过程，因此当第二电容C2的放电电压大于第二比较器U2同相端的电压R6*V1/(R6+R7)，即第二比较器U2反相端的电压大于同相端的电压R6*V1/(R6+R7)时，第二比较器U2输出低电平；当第二电容C2的放电电压小于第二比较器U2同相端的电压，即第二比较器反相端的电压小于同相端的电压时，第二比较器U2输出高电平。如此循环，在人体触摸该触摸式开关时，输出信号为一序列方波，且该方波中高电平产生的间隔时间及其持续时间均由第二电容C2的放电特性、参考电压V1、第六电阻R6和第七电阻R7的阻值决定。在参考电压V1、第六电阻R6和第七电阻R7的阻值一定的情况下，可以通过调节第二电容C2的放电时间来调节方波中高电平产生的间隔时间及其持续时间，调节方式简单且精度高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种触摸式开关，其特征在于：由金属触摸头和整形模块组成，该整形模块包括第一比较器(U1)，其中该金属触摸头连接该第一比较器(U1)的同相端，参考电压(V1)连接该第一比较器(U1)的反相端。

2.根据权利要求1所述的触摸式开关，其特征在于：该第一比较器(U1)的输出端连接二极管(D2)的正极，且该二极管(D2)的负极分别与接地的第二电容(C2)、接地的第五电阻(R5)、第二比较器(U2)的反相端连接；该参考电压(V1)连接该第二比较器(U2)的同相端。

3.根据权利要求1或2所述的触摸式开关，其特征在于：该第一比较器(U1)的同相端连接稳压管(D1)的负极，且该稳压管(D1)的正极接地。

4.根据权利要求3所述的触摸式开关，其特征在于：该稳压管(D1)并联有第一电容(C1)。

5.根据权利要求3中任何一项所述的触摸式开关，其特征在于：该金属触摸头的输出端依次通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)接地，且该第一电阻(R1)与第二电阻(R2)的串联节点连接该第一比较器(U1)的同相端。

6.根据权利要求2或5所述的触摸式开关，其特征在于：该参考电压(V1)依次通过第三电阻(R3)、第四电阻(R4)接地并且该第三电阻(R3)与第四电阻(R4)的串联节点连接第一比较器(U1)的反相端；

该参考电压(V1)依次通过第七电阻(R7)、第六电阻(R6)接地并且该第七电阻(R7)与第六电阻(R6)的串联节点连接第二比较器(U2)的同相端。

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