Сенсорный выключатель — это тип выключателя , к которому для срабатывания достаточно прикоснуться объектом. Он используется во многих лампах и настенных выключателях с металлическим корпусом, а также на общественных компьютерных терминалах. Сенсорный экран включает в себя ряд сенсорных выключателей на дисплее. Сенсорный выключатель — это простейший вид тактильного датчика .
Существует три типа переключателей, называемых сенсорными переключателями:
Для работы самоемкостного переключателя требуется только один электрод. Электрод можно поместить за непроводящую панель, например, из дерева, стекла или пластика. Переключатель работает, используя емкость тела , свойство человеческого тела, которое дает ему отличные электрические характеристики. Переключатель постоянно заряжает и разряжает свою металлическую внешнюю часть, чтобы обнаружить изменения емкости . Когда человек прикасается к нему, его тело увеличивает емкость и запускает переключатель.
В отличие от собственной емкости, взаимное емкостное касание основано на изменении емкости между двумя электродами. Эта система использует два набора электродов — передающие электроды (Tx) и принимающие электроды (Rx). Когда палец пользователя или другой объект приближается к этим электродам, он нарушает электрическое поле между ними, что приводит к изменению значения емкости . Взаимная емкость также известна как проецируемая емкость. Преимущества технологии взаимной емкости включают в себя тесную связь электрического поля, что позволяет создавать более гибкую конструкцию. Например, клавиатуры могут иметь близко сгруппированные клавиши, не беспокоясь о перекрестной связи. Однако взаимная емкость также имеет свои ограничения, такие как ее измерительный шум, как правило, больше, чем у собственной емкости.
Емкостные переключатели доступны в продаже в виде интегральных схем от ряда производителей. Эти устройства также могут использоваться в качестве датчика приближения ближнего действия .
Для работы резистивного переключателя необходимо, чтобы два электрода были в физическом контакте с чем-то электропроводящим (например, пальцем). Они работают, снижая сопротивление между двумя металлическими частями. Таким образом, он намного проще по конструкции по сравнению с емкостным переключателем. Размещение одного или двух пальцев поперек пластин приводит к включению или закрытию состояния. Удаление пальца(ей) от металлических частей выключает устройство.
Одним из вариантов реализации резистивного сенсорного переключателя может быть использование двух транзисторов Дарлингтона , где база первого транзистора подключена к одному из электродов.
Также может быть использован N-канальный, обогащенный, металл-оксидный полевой транзистор. Его затвор может быть подключен к одному из электродов, а другой электрод через сопротивление к положительному напряжению.
Сенсорные пьезопереключатели основаны на механическом изгибе пьезокерамики, обычно конструируемой непосредственно за поверхностью. Это решение позволяет создавать сенсорные интерфейсы с любым типом материала. Еще одной характеристикой пьезо является то, что оно может также функционировать как привод . Современные коммерческие решения конструируют пьезоэлемент таким образом, что прикосновения к нему с силой около 1,5 Н достаточно даже для жестких материалов, таких как нержавеющая сталь.
Пьезоэлектрические сенсорные переключатели имеются в продаже.
Пьезопереключатели реагируют на механическую силу, приложенную к переключателю. Переключатель будет работать независимо от того, приложена ли сила через изолирующие или проводящие материалы. Емкостные переключатели реагируют на электрическое поле, приложенное к переключателю. Поле будет проходить через тонкие перчатки, но не через толстые перчатки. [1]
Пьезоэлектрические переключатели обычно стоят дороже емкостных переключателей. [1]