柔性压力传感器在移动穿戴领域部分应用案例

不仅是游戏领域中的智能穿戴设备，还有医疗大健康领域的电子皮肤、疾病诊断设备、健康监测设备、智能颈枕、智能按摩设备，消费领域的智能手环、元宇宙手套，智能家居领域的智能床垫，甚至是马斯克提出的脑机接口。

根据市场机构的统计数据，柔性传感器确实潜力很大，预计在2021年-2028年期间，全球柔性传感器市场将以6.8%的年复合增长率快速发展，到2028年达到 84.7亿美元的市场规模。

由于出色的产品特性，目前柔性传感器引起了科学界和工业界的广泛关注，在众多应用领域已经展开了实质性的应用。接下来，我们从移动穿戴这个人们常见的细分领域方面来看一下柔性传感器的应用案例情况。 

TWS耳机作为当下市场上主流的耳机产品，拥有着轻巧便携的外观设计、丰富的功能和便捷的使用体验。其中，在人机交互方面，由于TWS耳机完全摒弃了线材的连接，因此如有线耳机上的线控板也随之取消，加上体积的限制，无法像头戴式耳机一样在机身上提供丰富的功能按键，所以为了实现便捷的操控，支持不同模式的多功能按键被广泛应用。

TWS耳机的多功能按键包括了实体按键、敲击键、触摸键、压感键，以及触摸和压感融合等多种类型，他们各有优缺点，基于产品形态、产品定位等方面的不同，应用也有着差异性。其中，压感键凭借着更优的体验，近两年逐渐获得了众多品牌旗下的中高端产品采用。

在TWS耳机的多功能按键方案中，实体按键操作精准、不易误触，但需要外壳开孔，影响了美观性和防水性能；敲击按键采用加速度传感器，应用无需外壳开孔、不易误触，但敲击操控耳朵瞬时压力和听诊器效应明显；触摸按键应用最为广泛，基于电容式触摸检测传感器，外观无需开孔，操控方便，且可支持单击、双击、长按、滑动等丰富的方式，缺点是容易发生误触操作，温漂大，不防水。

压感键是通过内置的压力传感器受力后的形变，来采集用户操控数据，实现各项功能的控制。压感键兼具了物理按键和触控按键的优点，能够在避免破坏耳机外观一体性的情况下，实现灵敏且精准的识别操控，还防止了误触、敲击带来的耳道压力等问题，且无温漂、防水性能好。

近期，荣耀最新发布的荣耀亲选Wingcloud X5s Pro无线耳机同样采用了压感键，下文将通过拆解来看看其内部采用的压力感应方案。荣耀亲选Wingcloud X5s Pro无线耳机耳机柄侧边设置有平面设计的压感键，通过捏一下、快速捏两下、快速捏三下、长捏等操作方式，实现暂停/播放、接听/挂断、上/下曲切换、降噪模式切换等功能控制，使用便捷精准，同时大大降低了误触风险。

在2020年之前，绝大多数HNB烟具都是由传统的机械式按键开关启动，长按3~5秒开机加热，静待20秒~1分钟即可抽吸。其中这个机械式按键是通过按压引起弹簧量程变化，进而引起电信号变化，反馈到MCU处理器来输出信号。

而随着技术创新的发展，特别是柔性薄膜压力技术的成熟，推出的一些HNB烟具开始采用一种新的按键开关方式——压感按键技术，又叫压力触控、压感触控，在四川中烟的功夫2.0、合元的炎2、麦克韦尔的METEX等HNB烟具上均有应用。

从上面图我们就可以看到，这个压感按键技术不需要外壳开孔设计，不仅可以省去外壳CNC部分工序的成本，还可以带来新的外观设计思路。

压力传感器安装在表面板之后，当面板产生微形变时，传感器就能感受到压力并输出电信号。

在日常生活中，机械式按键和电容式按键是最为常见的，机械式的上面已经简单介绍，而电容式按键，比如手机基本都是电容屏，还有一些家电如电磁炉的开关也是电容式按键。

机械按键易损坏，电容式按键易受干扰是常见的问题。下面将三种按键技术做一个简单对比。

压力触控技术并不新鲜，其在小家电、耳机、笔电等方面早已经发展得相当成熟，但在电子烟具上面应用算是创新，它带来的优点主要有以下几点：

• 人机交互体验更为便捷，防误触，使用寿命更长；

• 电子烟的外观设计可以更为流畅，没有缝隙会使得三防性能更好；

• 各类面板材质都可以应用，不管是金属还是塑胶；

• 检测线性压力值，可实现重按、轻按等应用；

• 设阀值启动，比如500g力解锁等功能；