Pregled razpoložljivih tehnik senzorjev s kapacitivnim zaznavanjem prek kovine in njihovi primernosti. Ena izmed prednosti sistema kovine prek kapacitivnega zaznavanja (MOC, Metal Over Capacitive) je prilagodljivost njenih senzorjev. Dobesedno je mogoča izvedba na stotine različnih modelov senzorjev, enak videz in občutek pa je mogoče doseči z uporabo različnih izvedb.
S tako široko paleto možnosti se je težko osredotočiti na posebno obliko, razen če se oblikovalec seznani z oblikovnimi možnostmi in spozna njihove prednosti in slabosti. Posvetovanje s strojnim inženirjem je priporočljivo, saj so običajno bolj seznanjeni glede razpoložljivih materialov, njihovih lastnostih in proizvodnih procesih.
Osnova MOC sistema na dotik je lahko Microchipov mTouch kapacitivni senzor s pripadajočo elektroniko in programsko opremo. Razlika v MOC zasnovi je zamenjava uporabnikovega prsta s prevodno ciljno plastjo, tarčo, ki je nad kapacitivnim senzorjem na dotik ločena s tankim distančnikom. Ko uporabnik pritisne na tarčo, se ta nekoliko deformira – manj kot 10 µm – proti senzorju, kar povzroči zaznavno spremembo kapacitivnosti senzorja. Vmesnik kapacitivnega zaznavanja dotika (elektronika in programska oprema) zazna spremembo kapacitivnosti in sistemu poroča o pritisku.
To pomeni, da je senzor električno izoliran od okolja, s čimer se zmanjšajo motnje in problemi s presluhi in pri približevanju. Ozemljena tarča omogoča energiji ESD (elektrostatične razelektritve) neovirano pot. Izolacija senzorja od okolja odpravlja tudi težave z vodo. Ker je za aktiviranje senzorja potrebna fizična sila, se lahko uporablja tudi za Braillove aplikacije in v primerih, ko uporabniki nosijo rokavice. Poleg tega kovinska prevleka daje končnemu izdelku bolj profesionalen videz in občutek.
Izgradnja sistema tipal
Za izgradnjo MOC sistema tipal so potrebni standardni kapacitivni senzor, distančnik z luknjo nad senzorjem in prevodna kovinska plošča kot tarča. Slika 1 prikazuje tipičen senzorski sklad. Tu prevodna plošča tarče zagotavlja drugo prevodno ploščo kapacitivnega senzorja in elastični distančnik, ki je potreben za vračanje plošče v prvotni položaj po sprostitvi.
“Fascija” je zgornja prekrivna površina celotnega sklopa z oznakami in legendo za gumb. Tarča je prevodni sloj, ki zagotavlja drugo prevodno površino senzorjevega kondenzatorja. Skupaj zagotavljajo informacijo za uporabnika, ozemljeno drugo plast kondenzatorja tipala in mehansko elastičnost gumba.
Ključne točke, ki jih je treba upoštevati pri izbiri materiala za prekrivno površino in tarčo so, kolikšna sila naj bi bila potrebna za aktiviranje gumba, želen zunanji videz, okoljski dejavniki in tudi to, ali mora biti gumb osvetljen in ali je osvetlitev prekrivne površine in tarče potrebno. Pogosto je najbolje, da pri zasnovi načrtujemo prekrivne površine in tarče skupaj, saj so za pravilno delovanje senzorjev med seboj običajno tesno povezani.
Pomen občutljivosti
Microchip Technology Inc
2015_SE234_19
