Potensial duýgur ekran tehnologiýasy: Kapasitif duýgurlykdan akylly duýgur dolandyryşa çenli esasy tehnologiýalaryň derňewi

Capacitive sensor ekran tehnologiýasy: Capacitive Sensing-den Smart Touch Control-a çenli esasy tehnologiýalaryň derňewi

Giriş

Akylly enjamlaryň, senagat awtomatizasiýasynyň, awtoulag elektronikasynyň, lukmançylyk enjamlarynyň we täze energiýa zarýad beriş infrastrukturasynyň çalt ösmegi bilen duýgur ekranlar sarp ediş elektronikasyndan has çylşyrymly amaly şertlere öwrüldi. Bularyň arasynda kuwwatly duýgur ekranlar, ýokary duýgurlygy, çalt seslenme wagtlary, köp - degmegi goldamak we gurluş çeýeligi sebäpli häzirki wagtda iň köp ulanylýan sensor tehnologiýalarynyň birine öwrüldi.

Daşyndan, ulanyjylar enjamy işletmek üçin diňe barmaklary bilen ekrany ýeňil basmaly. Şeýle-de bolsa, bu ýönekeý hereketiň aňyrsynda kuwwatly duýgurlyk, datçik elektrodlary, duýgur dolandyryş IC-leri, signal almak, algoritmiki gaýtadan işlemek we - päsgelçilik çäreleri ýaly birnäçe tehniki komponentleriň çylşyrymly özara baglanyşygy bar. Hususan-da, senagat, açyk, lukmançylyk we awtoulag şertlerinde duýgur ekranlaryň çylşyrymly şertlerde takyk we durnukly degmek tejribesini saklamagyny üpjün etmek, kuwwatly sensor tehnologiýasyny ösdürmegiň esasy ugruna öwrüldi.

I. PCAP: Häzirki zaman kapasitif duýgur tehnologiýasynyň özeni

Häzirki wagtda bazardaky kuwwatly duýgur ekranlar ilkinji nobatda PCAP (Projected Capacitive) tehnologiýasyny ulanýarlar.

PCAP kuwwatly ekranlar, adatça, aýna ýa-da beýleki substratlarda emele gelen aç-açan geçiriji duýgur gatlagy, X we Y ugurlardaky elektrodlardan ybarat duýgur duýgur matrisa bilen üpjün edýär. Barmak ekrana degende, adam bedeni degýän ýeriň golaýyndaky elektrik meýdanyny üýtgedip, degişli ýerdäki sygymlylygyň üýtgemegine sebäp bolýar.

Duýgur gözegçi tutuş duýgur meýdany ýokary - tizlik skanerini ýerine ýetirýär, sygymlylygyň üýtgemelerini seljermek arkaly duýgur ýerini kesgitleýär we sensor koordinatlaryny enjamyň esasy dolandyryş ulgamyna geçirýär.

Şonuň üçin doly degmek prosesine aşakdaky ýaly düşünip bolar:

Duýgur hereket → Potensialy üýtgetmek → Sensory kesgitlemek → Dolandyryş IC satyn almak → Algoritmi gaýtadan işlemek → Utgaşdyrmak tanamak → Ulgam jogap

Bu doly zynjyr, kuwwatly duýgur ekranyň soňky duýgurlygyny bilelikde kesgitleýär.

II. Özara ukyplylyk tehnologiýasy we köp - degmek

PCAP duýgur tehnologiýasynda özara sygymlylyk tehnologiýasy ýokary - öndürijilikli - degmegi gazanmak üçin esasy usuldyr.

Özara sygymlylyk gurluşy, adatça, X we Y kesişýän duýgur elektrodlaryň iki toplumyndan durýar. Barmak kesiş meýdanyna ýakynlaşanda, şol sebitdäki elektrik meýdanynyň ýagdaýyny üýtgedýär. Dürli elektrodlaryň arasyndaky signal üýtgemelerini skanirlemek arkaly, sensor IC degirme nokadynyň ýagdaýyny kesgitläp biler.

Adaty - nokady kesgitlemegiň usullary bilen deňeşdirilende, özara kuwwatlylyk tehnologiýasy bir wagtyň özünde birnäçe degirme nokatlaryny tanap biler we şeýlelik bilen goldaýar:

Leeke - barmak kran

Iki - barmak ulaltmak

Köp - barmak süpürmek

Süýräp çekmek

Köp - el hereketlerine gözegçilik

Bu tehnologiýa häzirki wagtda senagat HMI-lerinde, - ulagyň maglumat beriş ulgamlarynda, lukmançylyk enjamlarynda, akylly terminallarda we - hyzmat kiosklarynda giňden ulanylýar.

III. Sensor gatlagy: Duýgur ekranyň "Sensor tory"

Sensor duýgurlygy kesgitlemek üçin kuwwatly duýgur ekranlaryň möhüm düzüm bölegi.

Duýgur meýdanyň içinde takyk elektrodlar ulgamyny emele getirmek bilen, sensor barmak degmegi netijesinde ýüze çykan minutlyk sygymlylyk üýtgemelerini kesgitläp biler. Sensoryň gurluş dizaýny duýgur ekranyň duýgurlygyna, ýagtylygyň geçirilmegine, duýgurlygyň takyklygyna we päsgelçiliklere garşylygyna gönüden-göni täsir edýär.

Adaty duýgur duýgur gurluşlara ITO we metal mesh ýaly tehnologiýalar girýär.

Ujypsyz - ululykdaky sarp ediş elektronikasy üçin datçigiň dizaýny inçe we ýeňilligi ýokary duýgurlyk bilen deňleşdirmeli; Uly - ölçegli senagat kuwwatly duýgur ekranlar üçin goşmaça pikirler elektrodyň uzynlygyny, parazit kuwwatyny, signalyň ýapylmagyny we sesini öz içine alýar.

Şonuň üçin duýgur ekran ululyklary ulaldygyça datçigiň dizaýny has çylşyrymlaşýar.

IV. Duýgur gözegçi IC: Esasy baglanyşyk duýgur duýgurlygy we ulgam

Sensor sygymlylygyň üýtgemelerini anyklasa-da, sensor gözegçilik ediji IC bu üýtgeşmeleri tanalýan sensor maglumatlaryna öwürmek üçin jogapkärdir.

Duýgur gözegçilik ediji IC adatça aşakdaky meseleleri ýerine ýetirýär:

Sensorlary wagtal-wagtal gözden geçiriň;

Duýgur ýerden çig signallary almak;

Signallary süzmek we gaýtadan işlemek;

Dogry degmegiň bardygyny ýa-da ýokdugyny kesgitlemek;

Duýgur koordinatlary hasaplamak;

Birnäçe degiş nokatlaryny tanamak;

Duýgur traýektoriýalary yzarlamak;

Iň soňky maglumatlary kabul ediji ulgamyna geçirmek.

Şonuň üçin, sensor gözegçilik ediji IC-iň öndürijiligi datçigiň gurluşyna, aýnanyň galyňlygyna, ekranyň ululygyna we amaly gurşawyna laýyk gelmelidir.

Önümiň hakyky ösüş prosesinde, durnukly sensor öndürijiligini gazanmak üçin apparat dizaýny we programma üpjünçiligi algoritmleri adatça tandemde optimizirlenmeli.

V. Duýgur algoritmler Hakyky ulanyjy tejribesini kesgitläň

Potensial ekranlar sygymlylygyň üýtgemegini "barmak degmegi" diýip awtomatiki düşündirmeýär.
Hakyky - dünýä şertlerinde ekrana suw damjalary, elektromagnit ses, zarýad beriş enjamlary, simsiz signallar we beýleki elektron bölekleri täsir edip biler. Şonuň üçin sensor ulgamy ýygnan çig signallary derňemek üçin algoritmleri ulanmalydyr.
Adaty signallary gaýtadan işlemek prosesi şulary öz içine alýar:
Çig maglumatlary almak → Sesi süzmek → Signal derňewi → Duýgurlygy kesgitlemek → Utgaşdyrylan hasaplama → Köp - duýgurlygy tanamak → Maglumatlaryň çykarylyşy
Bu amal esasy yzarlamak, sesiň basyşy, signalyň süzülmesi, ýalňyş degmegi kesgitlemek we duýgur traýektoriýa yzarlamak ýaly tehnologiýalary öz içine alýar.
{Okary - hil algoritmleri dogry degmegi çylşyrymly gurşawdaky nädogry päsgelçilikden tapawutlandyryp biler, şeýlelik bilen ýalňyş degmegi azaldyp, duýgurlygyň durnuklylygyny ýokarlandyryp biler.

VI. Ellik el degirmeni: Senagat kuwwatly ekranlar üçin esasy tehnologiýa

VII. Suw {{1} ist Çydamly duýgur ekranlar: Çylşyrymly şertlerde duýgur girişiň kynçylyklary

Suw, kuwwatly duýgur tehnologiýanyň öňünde durýan ýene bir möhüm mesele.

Suw birneme geçirijilikli bolansoň, ekranyň ýüzüne ýapyşýan suw damjalary ýerli elektrik meýdanyny üýtgedip biler we şeýlelik bilen ýalňyş duýgur signallara sebäp bolup biler.

Şonuň üçin açyk enjamlarda, zarýad beriş stansiýalarynda, deňiz enjamlarynda we oba hojalyk tehnikalarynda suw damjalaryny we çygly şertleri dolandyrmak üçin sensor ulgamlary optimallaşdyrylmalydyr.

Suw geçirmeýän duýgurlyk funksiýasyna diňe bir komponente bil baglamak arkaly ýetip bolmaz; tersine, talap edýär:

Sensor dizaýny + ​​degmek IC + signal algoritmleri + programma üpjünçiligini gaýtadan işlemek

Giňişleýin optimizasiýa.

Hakyky barmaklaryň suw damjalaryna garşy döredýän dürli signal aýratynlyklaryny seljermek bilen, suw damjalary sebäpli dörän ýalňyş täsirleri azaltmak we çygly ýerlerde enjamlaryň ygtybarlylygyny ýokarlandyrmak mümkindir.

VIII. Anti {{1} erfer Päsgelçilik tehnologiýasy: Senagat programmalarynyň açary

Adaty sarp ediş elektronikasy bilen deňeşdirilende, senagat kuwwatly duýgur ekranlar köplenç has çylşyrymly elektromagnit gurşaw bilen ýüzbe-ýüz bolýarlar.

Mysal üçin, senagat enjamlarynda hereketlendirijiler, üýtgeýän - ýygylyk hereketlendirijileri, elektrik üpjünçiligi modullary, ýokary - naprýa .eniýe enjamlary we simsiz aragatnaşyk modullary bolup biler. Bu enjamlar tarapyndan döredilen elektromagnit ses, kuwwatly duýgur signallara päsgel berip biler.

Şonuň üçin senagat - derejeli kuwwatly duýgur ekranlar köp derejelerde - päsgelçilik dizaýnyny talap edýär:

Sensor gurluşyny optimizasiýa;

PCB ýerleşiş dizaýny;

Elektrik üpjünçiliginiň dizaýny;

Zemin dizaýny;

EMI / EMC dizaýny;

IC parametrini düzmek;

Programma üpjünçiliginiň süzgüç algoritmleri.

Diňe apparat we programma üpjünçiliginiň utgaşdyrylan tagallalary arkaly duýgur ekran çylşyrymly senagat şertlerinde durnukly işlemegi saklap biler.

IX. Uly ýüzbe-ýüz bolýan täze kynçylyklar - Ölçegli göwrümli duýgur ekranlar

Senagat displeý enjamlary ulaldygyça, 15,6 dýuým, 17 dýuým, 21,5 dýuým we hatda has ululykdaky kuwwatly duýgur ekranlar kem-kemden senagat dolandyryş ulgamlarynda, akylly terminallarda we jemgyýetçilik enjamlarynda kabul edilýär.

Ekranyň ululygy bilen datçigiň duýgur meýdany we elektrod çyzyklarynyň uzynlygy hem ýokarlanýar, bu bolsa aşakdakylara sebäp bolup biler:

Signal ýapylmagy;

Parazit kuwwatynyň ýokarlanmagy;

Giňeldilen ses päsgelçiligi;

Gyrasy degirmeniň ýaramazlygy;

Duýgur jogap yzygiderliligini peseltmek.

Şonuň üçin uly - ululykdaky kuwwatly duýgur ekranlar datçigiň gurluşy, dolandyryş IC, algoritmler we umumy ulgam arasynda has takyk utgaşdyrylmagyny talap edýär.

X. "Duýgurlyk ukyby" -dan "Durnukly degmek" -e çenli

Kuwwatly duýgur ekran tehnologiýasynyň ösüşi indi ýönekeý kranlar we süpürgiçler bilen çäklenmän, kem-kemden has uly akyl, ygtybarlylyk we çylşyrymlylyga tarap ösýär.

Geljekde kuwwatly duýgur tehnologiýa has uly ähmiýet berer:

Highokary duýgurlyk - iň ýeňil degse-de çalt tanamak.

Multi - daşky gurşawyň uýgunlaşmagy {{1} high ýokary - temperaturada, pes - temperaturada, çygly we açyk şertlerde durnuklylygy saklamak.

Akylly tanamak - Barmaklary, ellikleri, suw damjalaryny we beýleki päsgelçilikleri has takyk tapawutlandyrýar.

Interokary päsgelçilik garşylygy {{0} industrial Senagat enjamlarynda we awtoulag elektronikasynda çylşyrymly elektromagnit gurşawlara uýgunlaşmak.

Uly - Ölçeg programmalary {{1} industrial Senagat displeýleriniň we uly - göwrümli akylly terminallaryň ösüş zerurlyklaryny kanagatlandyrmak.

Integokary integrasiýa {{0} touch Has giňişleýin sensor displeýiniň çözgüdini emele getirmek üçin sensor datçiklerini, TFT LCD-leri, örtük aýna, sensor IC we beýleki bölekleri birleşdirmek.

Netije

Potensial duýgur tehnologiýasy ýönekeý ýaly bolup görünse-de, aslynda bu kuwwatly duýgurlygy, datçigiň gurluşyny, duýgur gözegçi IC-lerini, signallary gaýtadan işlemegiň algoritmlerini, köp - degmek, ellik degmek, suw geçirmeýän degmek we - päsgelçilik tehnologiýalaryny öz içine alýan giňişleýin tehniki ulgamdyr.

Smartfonlardan başlap, senagat gözegçilik enjamlaryna, - ulagyň maglumat beriş ulgamlaryndan başlap, täze energiýa zarýad beriş stansiýalaryna, lukmançylyk, oba hojalygy we daşarky enjamlara çenli, kuwwatly duýgur tehnologiýa ulanyş şertleriniň çäklendirmelerini yzygiderli bozýar.

Geljekde duýgur algoritmleriň, materiallaryň, gözegçilik IC-leriniň we görkeziş tehnologiýalarynyň yzygiderli ösdürilmegi bilen, kuwwatly duýgur ekranlar has ýokary duýgurlyga, has ygtybarlylyga, has güýçli daşky gurşawa uýgunlaşmaga we has ýokary derejeli özleşdiriş derejesine öser, has durnukly, täsirli we akylly adam - maşyn özara çözgütleri üpjün eder.