Działanie czujnika dotyku i jego zastosowania

Działanie czujnika dotyku i jego zastosowania

Ciało ludzkie ma pięć elementów zmysłowych, które są używane do interakcji z naszym otoczeniem. Maszyny potrzebują również pewnych elementów wyczuwających do interakcji z otoczeniem. Aby było to możliwe czujnik zostało wynalezione. Wynalazek pierwszego czujnika, termostatu, powstał w 1883 roku. W latach czterdziestych XX wieku wprowadzono czujniki na podczerwień. Dziś mamy czujniki, które potrafią wykrywać ruch , światło, wilgotność, temperatura, dym, itp… Obecnie dostępne są czujniki analogowe i cyfrowe. Czujniki przyniosły rewolucyjną zmianę w wielkości i koszcie różnych systemów sterowania. Jednym z takich czujników, które mogą wykrywać dotyk, jest czujnik dotyku.



Co to jest czujnik dotyku?

Czujniki dotyku to elektroniczne czujniki, które mogą wykrywać dotyk. Po dotknięciu działają jak przełącznik. Czujniki te są stosowane w lampach, ekranach dotykowych telefonów komórkowych itp. Czujniki dotykowe oferują intuicyjny interfejs użytkownika.


Czujnik dotyku

Czujnik dotyku





Czujniki dotykowe są również nazywane czujnikami dotykowymi. Są proste w projektowaniu, tanie i produkowane na dużą skalę. Wraz z postępem technologii czujniki te szybko zastępują przełączniki mechaniczne. W oparciu o ich funkcje istnieją dwa rodzaje czujników dotykowych - czujnik pojemnościowy i czujnik rezystancyjny

Czujniki pojemnościowe działają na zasadzie pomiaru pojemności i są widoczne w urządzeniach przenośnych. Są trwałe, solidne i atrakcyjne przy niskich kosztach. Działanie czujników rezystancyjnych nie zależy od żadnych właściwości elektrycznych. Czujniki te działają na zasadzie pomiaru nacisku wywieranego na ich powierzchnię.



Zasada działania czujnika dotyku

Czujniki dotykowe działają podobnie do przełącznika. Kiedy są narażone na dotyk, nacisk lub siłę, uruchamiają się i działają jak zamknięty przełącznik. Po usunięciu ciśnienia lub styku działają jak otwarty przełącznik.

Pojemnościowy czujnik dotyku zawiera dwa równoległe przewodniki z izolatorem pomiędzy nimi. Te płytki przewodników działają jak kondensator o wartości pojemności C0.


Kiedy te płytki przewodzące stykają się z naszymi palcami, nasz palec działa jak obiekt przewodzący. Z tego powodu nastąpi niepewny wzrost pojemności.

Obwód pomiaru pojemności w sposób ciągły mierzy pojemność C0 czujnika. Gdy obwód ten wykryje zmianę pojemności, generuje sygnał.

Rezystancyjne czujniki dotykowe obliczają nacisk wywierany na powierzchnię, aby wyczuć dotyk. Czujniki te zawierają dwie warstwy przewodzące pokryte tlenkiem cynowo-indowym, który jest dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego, oddzielone bardzo małą odległością.

Na powierzchnię folii przykładane jest stałe napięcie. Kiedy nacisk jest wywierany na górną folię, dotyka dolnej folii. Powoduje to spadek napięcia, który jest wykrywany przez obwód sterownika i generowany jest sygnał, wykrywający dotyk.

Aplikacje

Czujniki kondensatorowe są łatwo dostępne i mają bardzo niski koszt. Czujniki te są często używane w telefonach komórkowych, odtwarzaczach iPod, samochodach, małych urządzeniach domowych itp. Są one również używane do pomiaru ciśnienia, odległości itp. Wadą tych czujników jest to, że mogą one wywoływać fałszywy alarm.

Rezystancyjne czujniki dotykowe działają tylko przy odpowiednim nacisku. Dlatego te czujniki nie są przydatne do wykrywania niewielkiego kontaktu lub nacisku. Są one używane w aplikacjach takich jak instrumenty muzyczne, klawiatury, tabliczki dotykowe itp., na które wywierany jest duży nacisk.

Przykłady

Niektóre przykłady czujników dotykowych dostępnych na rynku to TTP22301, TTP229 itp.

Który typ czujnika dotykowego okazał się przydatny i odpowiedni dla Twojej aplikacji?