• przez Liam Critchley, M. Sc.Apr 16 2018

    Zdjęcie kredyt: chombosan/. com

    czujniki dotykowe są już od jakiegoś czasu i są w różnych formach. Niezależnie od rodzaju zastosowanej technologii dotykowej, wszystkie one działają wokół podobnych zasad używania kombinacji siły, wibracji i ruchu w celu odtworzenia zmysłu dotyku. W tym artykule przyjrzymy się czujnikom dotykowym jako całości i ich działaniu.

    czujniki dotykowe odtwarzają zmysł dotyku, tworząc dla użytkownika połączenie siły, wibracji i ruchu. Technologie haptyczne znacznie się rozwijają i są wykorzystywane we wszystkim, od samochodów, po Kontrolery konsol do gier i smartfony. Uważa się, że produkcja i wdrożenie czujników dotykowych będzie wart 12,8 miliarda dolarów do 2022 roku.

    istnieją trzy główne typy czujników dotykowych-mimośrodowe silniki wibracyjne z obrotową masą (ERMV), liniowe siłowniki rezonansowe (LRAs) i czujniki piezo haptyczne.

    jak działają czujniki dotykowe

    Chociaż istnieje ogólna zasada dotycząca czujników dotykowych, w tym artykule omówimy niektóre różnice operacyjne między różnymi typami czujników. Oprócz stosowania kombinacji siły, wibracji i ruchów, technologie haptyczne wykorzystują pętlę sprzężenia zwrotnego do manipulowania ruchem użytkownika i wykraczają poza prosty alarm wibracyjny. Podstawową zasadą czujnika dotykowego jest generowanie prądu elektrycznego, który napędza reakcję w celu wytworzenia wibracji. W jaki sposób to się dzieje, różne technologie się różnią.

    jednak nie wszystkie czujniki dotykowe wymagają działania dotyku. Są one znane jako haptyki bezdotykowe i wykorzystują technologie takie jak ultradźwięki i skoncentrowane kieszenie powietrzne, aby stworzyć interaktywną przestrzeń 3D wokół użytkownika. Następnie użytkownik wchodzi w interakcję z przestrzenią wokół urządzenia bez potrzeby fizycznego dotykania go.

    tutaj przyjrzymy się nieco bardziej szczegółowo trzem najczęstszym typom. Chociaż wszystkie one działają na tej samej podstawowej zasadzie, sposób, w jaki działają i działają, znacznie się różni.

    ERMVs

    ERMVs działa w podobny sposób jak silnik PRĄDU STAŁEGO. ERMVs pracy poprzez generowanie pola magnetycznego z prądu elektrycznego. Pole magnetyczne napędza obiekt w okręgu, wykorzystując odchylenie od środka od punktu obrotu. Siła magnetyczna przyłożona do obracającej się masy tworzy nierówną siłę dośrodkową, która powoduje, że silnik wytwarza ruchy do przodu i do tyłu, a także wytwarza drgania boczne. Natężenie drgań wytwarzanych przez ERMVs jest często zależne od prądu dostarczanego do urządzenia. ERMVs są często czujnikiem dotykowym z wyboru, gdy obwód napędowy jest prosty, wymagany jest niski koszt, a Rozdzielczość haptyczna nie jest najwyższym priorytetem.

    LRAs

    lras wykorzystuje zarówno pola magnetyczne, jak i prądy elektryczne do tworzenia siły oscylacyjnej wzdłuż jednej osi. W porównaniu z ERMVs, LRAs stosuje napięcie AC zamiast DC. Prąd ten napędza cewkę głosową, która jest dociskana do ruchomej masy. Ruchoma masa jest przymocowana do sprężyny, a gdy cewka rezonuje z tą samą częstotliwością co sprężyna, generowane jest pole magnetyczne. To pole magnetyczne powoduje, że siłownik wibruje z siłą, którą może odczuć człowiek. LRA można łatwo regulować, zmieniając wejście AC, ale siłownik musi być zawsze napędzany z częstotliwością rezonansową. LRA są najlepiej wykorzystywane, gdy czas start / stop jest krytyczny, obwód może implementować układ sterownika lub amplituda drgań musi być regulowana niezależnie.

    Piezo Haptyki

    czujniki piezo haptyczne działają na zasadzie efektu piezo w celu generowania wibracji. Efekt piezo jest dobrze znanym zjawiskiem, które generuje prąd elektryczny, gdy materiał jest mechanicznie obciążony. Przy różnych naprężeniach, takich jak zginanie i deformacja, czujnik piezo haptyczny generuje wibracje. Czujniki Piezo haptyczne są bardziej precyzyjne niż czujniki bezwładnościowe, ponieważ wibrują w szerszym zakresie częstotliwości i amplitud. Piezo haptyczne czujniki wibrują również w wielu kierunkach, w przeciwieństwie do LRA i ERMVs, które są ograniczone w jednym kierunku. Działanie piezoelektrycznych czujników dotykowych wymaga wyższego napięcia, ale zużycie prądu jest lepsze niż w przypadku innych czujników dotykowych. Piezo haptyczne czujniki są często używane, gdy dostępna jest większa przestrzeń do integracji siłownika, częstotliwość i amplituda muszą być regulowane niezależnie, lub obwód może zaimplementować układ sterownika i wytwarzać przebiegi.

    zastosowania

    ponieważ technologie dotykowe są używane do odtwarzania wrażeń dotykowych, aplikacje są powszechne. Dotychczasowe zastosowania obejmują zdalne sterowanie maszynami i urządzeniami (telerobotyka), ekran dotykowy smartfona, nawigację satelitarną lub inną technologię ekranu dotykowego, Pakiety wibracyjne w kontrolerach konsoli do gier, symulatorach lotu i medycznych, systemach rzeczywistości wirtualnej oraz wielofunkcyjnych pulpitach z Ekranem dotykowym w samochodach.

    źródła i dalsza lektura

    Zastrzeżenie: poglądy wyrażone tutaj są poglądami autora wyrażonymi w ich charakterze prywatnym i niekoniecznie reprezentują poglądy AZoM.com Limited T / A AZoNetwork właściciel i operator tej strony. Niniejsze wyłączenie odpowiedzialności stanowi część Warunków korzystania z tej strony internetowej.

    Written by

    Liam Critchley

    Liam Critchley jest pisarzem i dziennikarzem, który specjalizuje się w chemii i nanotechnologii, z MChem w chemii i nanotechnologii i M.Sc. badania w Inżynierii Chemicznej.

    Cytaty