Емкостной выключатель: 2 | выключатель емкостной на касание, скрытого монтажа, 12В

Содержание

2 | выключатель емкостной на касание, скрытого монтажа, 12В

Выключатель сенсорный CSS-2 служит для включения-выключения светодиодных светильников 12В мощностью до 36Вт. Выключатель устанавливается на скрытую поверхность из диэлектрических материалов (ДСП, ДВП, оргстекло и т.п.), например, кухонных столешниц, декоративного/защитного фартука на кухне, стенку шкафа-купе и т.д. Место касания на видимой стороне поверхности, с обратной стороны которой установлен CSS-2, отмечается значком - стикером, обозначающим место контактной площадки сенсорного выключателя, коснувшись которой Вы сможете управлять включением / выключением света.

Выключатель оборудован функцией плавного включения/выключения.

Отсутствие фрезеровки на лицевой поверхности в месте установки датчика, что комфортно, современно и защищает токоведущие части от прямого воздействия влаги (кухни, ванные комнаты и т.

п.)

При подготовке места для установки сенсорного выключателя CSS-2 необходимо, чтобы толщина поверхности, через которую осуществляется управление, была не более 30мм.

Сенсорный выключатель CSS-2 - это современный и удобный способ управления светом.

Датчик монтируется сенсорной площадкой в сторону предполагаемой плоскости касания (диодом к столешнице).
Время касания или нахождения руки над датчиком не менее 0,5-1 секунды. При более кратковременном касании датчик может работать не корректно.

Модель 08.800.00.301

Совместимость с источниками питания

Источник питания Совместимость с CSS-2
Штрихкод Модель Мощность, Вт
G12933 06. 122.02.006 6 да
G12937 06.122.03.006.44 6 да
G13398 06.112.49.006 6 да
G16209 06.122.88.006 6 да
G14906 06.122.65.010 10 да
G12939 06.162.06.012.44 12 да
G13021 06.142.07.012 12 да
G18716 06.800.01.324 12
G12810 06.132.09.015 15 да
G12935 06.122.08.015 15 да
G13397 06.122.50.015 15 да
G13936 06.
122.57.015
15 да
G13961 06.122.51.015 15 да
G13963 06.162.53.015 15 да
G13964 06.122.54.020 18 да
G11173 06.112.10.024 20 да
G17061 06.132.02.020 20 да
G15351 06.182.84.024 24 да
G10511 06.112.42.030 30 да
G13706 06.122.49.030 30 да
G15036 06.162.82.030 30 да
G17062 06.132.03.030 30 да
G18278 06.800.01.604 30
G18713 06.
800.01.321
30
G18715 06.800.01.323 33
G14497 06.122.64.040 35 да
G14881 06.152.66.040 35 да
G12421 06.112.13.036 36 да
G12812 06.112.12.0.36 36 да
G17022 06.152.04.036 36 да

ТЕКО: CSN IC7P5-31P-50-LZS4-C - Емкостной выключатель

3-х проводной емкостной выключатель с диапазоном рабочих температур -45°С…+65°С

Доставка: По всей России

Отгрузка осуществляется транспортными компаниями на Ваш выбор.
Мы рекомендуем:


ЖелДорЭкспедиция

Деловые линии

CSN IC7P5-31P-50-LZS4-C - невстраиваемый емкостной датчик.

Предназначен для бесконтактной коммутации в механизмах исполнительных устройств. Применяется в промышленных устройствах, станках, линиях и системах.

Датчик имеет чувствительную поверхность, представляющую собой два электрода конденсатора. При появлении объекта в чувствительной зоне (Номинальный зазор: 50 мм, рабочий зазор: 0...40 мм) емкость между электродами увеличивается, изменяется амплитуда колебаний встроенного генератора и срабатывает пороговое устройство. Электронный ключ датчика формирует выходной сигнал (PNP Замыкающий), а на корпусе датчика загорается сигнализирующий светодиод. Максимальная частота переключения 25 Гц. Для срабатывания датчика не требуется непосредственного контакта с объектом. Отсутствие механических воздействий и износа обеспечивает высокую долговечность и надежность емкостного датчика.

Датчик емкостной CSN IC7P5-31P-50-LZS4-C выполнен в неразборном корпусе, материал изготовления Полиамид, степень защиты от пыли и влаги IP65. Габаритные размеры корпуса: 80х80х40.

Предназначен для работы при температуре: -45°С...+65°С.

Подключение: Соединитель S19, S20

Технические характеристики

Параметр Значение
Гистерезис3...15%
Рабочие напряжения 1, U раб. 110...30 В DC
Диапазон температур-45°С...+65°С
Наличие комплексной защитыЕсть
Материал изготовления корпусаПолиамид
Зазор (номинальный), мм50 мм
Падение напряжения при Iраб, Ud≤2,5 В
Подключение / КоннекторСоединитель S19, S20
Зазор (рабочий), мм0...40 мм
Рабочий ток, Iраб400 мА
Габариты корпуса, мм80х80х40
Индикация на датчикеЕсть
Установка в металлНевстраиваемый
Уровень защиты ГОСТ 14254-96IP65
Контакт / выходPNP Замыкающий
Максимальная частота переключения, Fмакс25 Гц

Габариты:

Подключение:

Емкостные бесконтактные выключатели





ЕМКОСТНЫЕ БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Роль электронных приборов в жизнедеятельности человека.

Человеческую деятельность, как и современную промышленность, трудно себе представить без различного рода электрических приборов. И вряд ли кого – то удивишь всевозможными по эффективности и назначению электронными приборами предохранительного предупреждения, оповещающие людей, или включающие охранную сигнализацию задолго до контакта нежелательного гостя с охраняемой территорией.

Они помогают нам в выполнении большинства технологических процессов. И к таким "помощникам" относится и ёмкостный бесконтактный выключатель.

Области применения емкостных датчиков. Что такое емкостной датчик.

Емкостные датчики используют в системах управления техническими процессами в больших отраслях промышленности. Бесконтактные выключатели используют для обнаружения, подсчета и позиционирования металлических и неметаллических объектов, а также для контроля уровня жидкостей и сыпучих веществ в ёмкостях.

Емкостной датчик – это концевой выключатель, который помимо неметаллических объектов, реагирует ещё и на неметаллы, такие как вода, стекло, пластик, дерево, спирт, и даже воздух. Эти детекторы определяют уровень жидкостей в какой – либо ёмкости (как датчик уровня), а еще присутствие жидкости в резервуаре, или же её отсутствие. Подстройка чувствительности позволяет его настроить таким образом, чтобы он не реагировал на какое - то «паразитное» присутствие объектов, а реагировал непосредственно на необходимое нам вещество.

Емкостным датчиком можно обнаружить электропроводящие и же не проводящие материалы, оказавшиеся в твёрдом, порошкообразном или жидком состоянии. Датчик включается при нахождении его и материала друг напротив друга на определённой дистанции. Емкостные бесконтактные выключатели реагируют как на электропроводящие объекты, так и на диэлектрика. Многообразие объектов влияния, которые вызывают срабатывание емкостных выключателей, обуславливает размашистый диапазон областей, в коих они используются. Больший эффект достигается в системах контроля значения заполнения резервуаров ёмкости, сигнализатора разрыва ленты, контроля значения содержимого упаковки, а еще счёта и позиционирования любого рода жидкости.образном или жидком состоянии. Датчик включается при нахождении его и материала друг напротив друга на определённой дистанции. Емкостные бесконтактные выключатели реагируют как на электропроводящие объекты, так и на диэлектрика. Многообразие объектов влияния, которые вызывают срабатывание емкостных выключателей, обуславливает размашистый диапазон областей, в коих они используются.

Больший эффект достигается в системах контроля значения заполнения резервуаров ёмкости, сигнализатора разрыва ленты, контроля значения содержимого упаковки, а еще счёта и позиционирования любого рода жидкости.

Емкостные бесконтактные выключатели

Бесконтактный выключатель AR-CM30-3015

Емкостный бесконтактный выключатель
  • Дальность срабатывания: 15 мм
  • Контакт: HО+НЗ
  • Тип: PNP
  • Резьба: М30×1,5
  • Длина провода: 1,95 м

Бесконтактный выключатель AR-CM18-3008

Емкостный бесконтактный выключатель
  • Дальность срабатывания: 8 мм
  • Контакт: HО+НЗ
  • Тип: PNP
  • Резьба: М18×1
  • Длина провода: 1,95 м

Датчики емкостные бесконтактные серии СМ12

  • Компактность датчика
  • Четко очерченная зона срабатывания
  • Высокая защита от помех
  • Высокая частота переключения
  • Защита от пыли, вибрации, воды и масла
  • Защита от неправильной полярности и короткого замыкания
  • Долгий срок службы

Датчики емкостные бесконтактные серии СМ18

  • Компактность датчика
  • Четко очерченная зона срабатывания
  • Высокая защита от помех
  • Высокая частота переключения
  • Защита от пыли, вибрации, воды и масла
  • Защита от неправильной полярности и короткого замыкания
  • Долгий срок службы

Датчики емкостные бесконтактные серии СМ30

  • Компактность датчика
  • Четко очерченная зона срабатывания
  • Высокая помехозащищенность
  • Высокая частота переключения
  • Пылезащищенность, виброустойчивость, водо- и маслозащищенность
  • Защита от неправильной полярности и КЗ
  • Долгий срок службы

Датчики емкостные бесконтактные серии СМ35

  • Компактность датчика
  • Четко очерченная зона срабатывания
  • Высокая помехозащищенность
  • Высокая частота переключения
  • Пылезащищенность, виброустойчивость, водо- и маслозащищенность
  • Защита от неправильной полярности и КЗ
  • Долгий срок службы

Диммер поворотно-нажимной емкостной, проходн 25-325 Вт/ВА Белый Schneider Electric Sedna SDN2200721

Светорегулятор поворотно-нажимной 25-325Вт/ВА.

Нагрузка: лампы накал. /галоген. 220В /галоген 12В с электронными трансф. Цвет: Белый. Серия Sedna. Schneider Electric

Поворотный светорегулятор предназначен для включения/выключения и регулирования яркости следующих видов ламп:

  • Лампы накаливания 220В
  • Галогенные лампы 220В
  • Низковольтные галогенные лампы с электронным трансформатором.
Особенности модели: 
  • Светорегулятор можно использовать для замены переключателя или выключателя в уже существующей сети, без замены проводки.
  • При использовании с переключателем управление освещением может осуществляться с двух мест.
  • Может использоваться при модернизации электросети, так как позволяет заменить выключатель или проходной выключатель без необходимости замены проводки.

Технические характеристики:
  • Параметры сети: переменный ток 230В 50-60Гц
  • Тип нагрузки: емкостная
  • Мощность max. : лампа накаливания 25-325Вт ; галогенная лампа 230В 25-325Вт; галогенная лампа 12В с электронным трансформатором 25-325ВА
  • Защита: электронный предохранитель
  • Сечение кабеля: 2,5мм2
  • Защита IP: IP20 (для сухих помещений)
  • Габаритные размеры: 71 х 71 х 47,5мм
  • Масса: ~0,10кг
  • Схема подключения:

Серия Sedna (Schneider Electric):

Стильная и утонченная серия Sedna – идеальный выбор для практичных людей, которые ценят функциональность и не любят переплачивать. Тонкая рамка – всего 8 мм – практически сливается со стеной. Огромный функционал для реализации комфорта как в частном доме, так и в крупном домостроении.

Особенности серии Sedna 
  • Механизмы 4-х популярных цветов: белый, бежевый, алюминий и титан
  • Рамки пяти цветов: белый,бежевый, алюминий, титан, красный. 
  • Рамки от 1 до 5 постов для вертикального и горизонтального монтажа;
  • Инновационный телескопический механизм выключателя, запатентованный Schneider Electric, облегчает установку на неровных стенах и в многопостовую рамку

Sedna - профессиональная серия электроустановочного оборудования. Изделия Sedna (Schneider Electric) имеют элегантный современный дизайн. В серии представлено более девяноста функций, в том числе оборудование для систем «Умный дом». Ряд технических преимуществ делает серию Sedna (Schneider Electric) одной из самых востребованной среди профессионалов.

Серия Sedna (Schneider Electric):

Стильная и утонченная серия Sedna – идеальный выбор для практичных людей, которые ценят функциональность и не любят переплачивать. Тонкая рамка – всего 8 мм – практически сливается со стеной. Огромный функционал для реализации комфорта как в частном доме, так и в крупном домостроении.

Особенности серии Sedna 
  • Механизмы 4-х популярных цветов: белый, бежевый, алюминий и титан
  • Рамки пяти цветов: белый,бежевый, алюминий, титан, красный. 
  • Рамки от 1 до 5 постов для вертикального и горизонтального монтажа;
  • Инновационный телескопический механизм выключателя, запатентованный Schneider Electric, облегчает установку на неровных стенах и в многопостовую рамку

Диммер поворотно-нажимной емкостной, проходн 25-325 Вт/ВА Белый Schneider Electric Sedna
Изображения и характеристики данного товара, в том числе цвет, могут отличаться от реального внешнего вида. Комплектация и габариты товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Описание на данной странице не является публичной офертой.

Диммер поворотно-нажимной емкостной, проходн 25-325 Вт/ВА Белый Schneider Electric Sedna — цена, фото, технические характеристики. Для того, чтобы купить Диммер поворотно-нажимной емкостной, проходн 25-325 Вт/ВА Белый Schneider Electric Sedna в интернет-магазине prestig.ru, нажмите кнопку "В КОРЗИНУ" и оформите заказ, это займет не больше 3 минут. Для того чтобы купить Диммер поворотно-нажимной емкостной, проходн 25-325 Вт/ВА Белый Schneider Electric Sedna оптом, свяжитесь с нашим оптовым отделом по телефону +7 (495) 664-64-28

  • ожидается Щелковская. Пункт самовывоза
  • в наличии Щелковская. Магазин
  • ожидается Удаленный склад (доставка +2 дня)
Цвет белые
Материал пластик
Степень защиты IP20 (для сухих помещений)
Монтаж встраиваемые

Емкостной выключатель электролампы CAVR.

ru
Рассказать в:
Выключатель предназначен для установки в кладовке, чулане, или в другом небольшом помещении. Принцип действия заключается в том, что свет автоматически включается, как только человек входит в это помещение, и горит все время, пока он там находится. Затем, когда человек выходит свет автоматически выключается. В основе лежит емкостное реле, чувствительная антенна W1, которого реагирует на емкость человеческого тела. Все время, пока емкость имеется, свет горит.

Принципиальная схема показана на рисунке.

Роль датчика выполняет генератор на транзисторе VT1, на частоту 400-500 Кгц. Генератор построен таким образом, что воздействие на датчик приводит к нагрузке генератора, поскольку внешняя емкость включается как нагрузка. В результате ток, потребляемый генератором, возрастает, а значит, возрастает и базовый ток транзистора VT2. В результате VT2 открывается, напряжение на его коллекторе увеличивается и это приводит к открыванию ключа на транзисторе VT3. VT3 пропускает ток через обмотку электромагнитного реле Р1, его магнитная система приходит в действие и своими контактами замыкает цепь питания электролампы. Датчик W1 проволочная квадратная рамка, сетка или лист фольги, закрепленный на стене в помещении. Его размеры зависят от помещения, и длина стороны может быть от 150 мм до 1000 мм. Расположение должно быть таким, чтобы на датчик в меньшей степени оказывали влияние другие емкости, например, водопроводные трубы, и в большей степени емкость человека, находящегося в этом помещении. Катушка L1 намотана на каркасе с внутренним диаметром 3-5 мм, это может быть каркас от трансформатора генератора стирания и подмагничивания магнитофона, но только пластмассовый каркас, без броневого и подстроечного сердечника. Катушка содержит 1000 витков провода ПЭВ 0,06 с отводом от середины. С1 - типа КПК.

Настройка. Установите плату и рамку W1 там, где они будут использоваться. Изолированной отверткой емкость С1 установите на минимум, при этом система должна сработать, затем его емкость понемногу прибавляйте и каждый раз выходите из предполагаемой зоны действия датчика. Таким образом, установите С1 в такое положение, при котором во время вашего нахождения в зоне действия датчика свет горит, а когда вы выходите из этой зоны гаснет. В некоторых случаях приходится параллельно С1 включать дополнительные конденсаторы.

Радиоконструктор №5 1999г стр. 18


Раздел: [Конструкции простой сложности]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:

Емкостный сенсорный переключатель W Переключаемый / мгновенный режим / CP500: Amazon.com: Industrial & Scientific

Ваш браузер не поддерживает видео в формате HTML5.

Обновлено до 5 звезд, так как документация значительно улучшилась. Я использую этот переключатель 10 раз в день каждый день, и он отлично показал себя как в сырую, так и в холодную погоду, а также при температуре 110 ° F. Я могу использовать переключатель в перчатках или бедром, если мои руки заняты.

Устройство работает именно так, как должно, и зарекомендовало себя как совершенно надежное и воспроизводимое. Плата хорошо спроектирована, и компоненты хорошо припаяны к контактным площадкам. Зондирование работает отлично. (Я использую их для управления моей электронной защелкой ворот. Безопасность ворот зависит от скрытой стороны переключателя). Для защиты бортового переключателя я использую реле на долговечность. Мне также нужно было реле, чтобы переключить выход схемы с отрицательного на переключение постоянного тока +. Энергопотребление схемы в режиме ожидания составляет около 1 мА, что важно для моей системы с батарейным питанием. Сейчас я использовал две разные схемы емкостного переключателя от этого производителя в своих недавно завершенных проектах, и я в восторге от их производительности.

Что привлекает внимание, так это исключительное обслуживание клиентов. Я тот, кого люди великодушно называют «конкретным» клиентом. 😉 У меня было много вопросов, и на все они были даны ответы быстро, подробно и с отличным знанием продукта. Даже когда ошибка была моей, меня не заставляли чувствовать себя дураком, и мы работали над этим. Такой уровень обслуживания клиентов в наши дни редок… и мы очень ценим его.

Четыре небольших улучшения, которые я бы предложил для самой платы: Добавление способа переключения на внешний датчик, который не требует изменения положения резистора SMD.Включение способа переключения цепи постоянного тока + против отрицательного. В том числе диод для срабатывания реле. И конформное покрытие платы.

Теперь документация. Боюсь, что страница продукта Amazon не соответствует ни онлайн-документации, ни печатной документации для этого продукта. Должна быть согласованная и точная информация о том, как добавить и использовать внешний датчик (в настоящее время инструкции говорят, что перемещение резистора необязательно, но с тех пор я обнаружил, что это необходимо).Также должна быть более очевидная информация об использовании диода на катушке для защиты бортового переключателя (или просто включения его в схему). В инструкциях упоминается, что будут делать два POT, но они не показывают, какое направление вращения что делает. (есть стрелки, показывающие это в спецификации, но не в инструкции). Во всей литературе упоминается, что минимальное время автосброса составляет две секунды, но на самом деле это пять секунд.

Все отлично работает, если разобраться. Для этого нужна только правильная и последовательная документация.Меня заверили, что документация скоро будет обновлена.

В чем разница между емкостным переключателем и пьезопереключателем?

Если вам когда-либо приходилось исследовать переключатели или даже выбирать переключатель для части электронного оборудования, количество технологий переключения, доступных сегодня на рынке, может быть немного огромным. В этом сообщении в блоге речь пойдет о двух переключателях, которые выглядят очень похожими, но работают по совершенно разным электронным принципам.Возникает вопрос: в чем разница между пьезопереключателем и емкостным сенсорным переключателем?

Во-первых, давайте рассмотрим некоторые из общих черт.

Оба типа переключателей обычно состоят из плоских металлических дисков, иногда окруженных светящимся кольцом, которое загорается при активации переключателя.

Обычно они устанавливаются заподлицо с панелью управления и не имеют движущихся частей, часто обладают высокой износостойкостью, пыленепроницаемостью, водонепроницаемостью и подходят для повторяющейся работы.Долговечность этих переключателей означает, что они могут выдерживать миллионы срабатываний и практически не требуют обслуживания.

Пьезопереключатели
Пьезо - это небольшой диск, состоящий из двух слоев; внутренний керамический слой и внешний слой, как правило, из металлического материала. Он реагирует на силу прикосновения и генерирует электрический заряд, который фактически посылает сигнал о нажатии кнопки.

Пьезопереключатель основан на механическом смещении или изгибе пьезокерамики - также известном как пьезоэлектрический эффект.Слово пьезо происходит от греческого слова piezein , что означает сжимать или давить. Хотя внутри переключателя нет механических движущихся частей, требуется приложить достаточное давление, чтобы отклонить керамический слой внутри.

Емкостные переключатели
С другой стороны, для емкостного переключателя, также известного как емкостной переключатель, требуется только один электрод, который можно разместить за непроводящей панелью. Переключатель использует емкость тела, используя электрический заряд, естественным образом переносимый человеческим телом.Разница между самим устройством и кончиком пальца ощущается, что приводит к срабатыванию переключателя.

Как выбрать между двумя
Пьезопереключатель определяет силу прикосновения или полагается на небольшую силу, в то время как емкостные переключатели требуют заряда или электрода, обычно генерируемого прикосновением человека. Таким образом, для устройств, которые должны реагировать только на прикосновения человека, емкостный сенсорный переключатель идеально подходит для этой цели.

Емкостные переключатели используются в широком спектре приложений, от медицинского и лабораторного оборудования и оборудования для пищевой промышленности до потребительских приложений, таких как бытовые приборы, торговые автоматы и средства управления лифтами.

По цене емкостные переключатели обычно дешевле пьезопереключателей с точки зрения сырья.

Пользователь в толстых перчатках не может работать с емкостным переключателем. Однако они работают с тонкими хирургическими перчатками или специально разработанными перчатками из токопроводящего волокна, которые позволяют передавать заряд от руки к переключателю. Вот где пьезопереключатель действительно вступает в свои права - эти переключатели будут работать независимо от типа перчаток, которые использует пользователь, поскольку переключатель зависит от давления, а не от человеческого прикосновения.

Ассортимент пьезопереключателей

Bulgin является антивандальным, водонепроницаемым и пыленепроницаемым, имеет степень защиты IP68 и IP69K. Скоро будет выпущена линейка высокопрочных емкостных сенсорных переключателей.

Блог любезно предоставлен Bulgin.

Что такое емкостной переключатель? и преимущества емкостного переключателя

Преимущества емкостных переключателей

Тонкая конструкция, которая может быть применена к изогнутым поверхностям
Отсутствие изнашиваемых движущихся частей, что обеспечивает долгий срок службы
Сложные возможности подсветки
Функциональность, недоступная в других вариантах переключателя
Бесконтактное или подповерхностное зондирование
Варианты емкостного переключателя
Индивидуальное согласование цветов и замысловатый дизайн графических слоев - у нашей команды есть опыт, чтобы выделить лицо вашего продукта на фоне других.
Датчик приближения - в емкостные переключатели могут быть встроены параметры датчика приближения для добавления функциональности к вашему продукту.
Расширенные функциональные возможности - емкостные переключатели могут включать уникальные функции переключения, такие как ползунки, колеса, клавиши блокировки и другие функции.
Metal-over-cap - специальные емкостные переключатели и датчики могут быть построены с использованием технологии Metal-over-Cap, которая позволяет проводить токопроводящие материалы в области датчика.
Тактильная обратная связь - Тактильная обратная связь все еще может быть достигнута на емкостном переключателе с использованием тактильных и других методов.
Рельефные клавиши - ключевые области могут быть рельефными, а также поднятыми или опущенными, чтобы дать почувствовать, где находится клавиша.Это может быть подушка или кольцо с тиснением.
Подсветка - Индивидуальные решения по подсветке для вашего продукта могут включать; светодиодные световодные пленки, лампы EL и волоконная оптика. Хотя светодиодные световодные пленки могут обеспечить наиболее равномерные варианты освещения, каждое применение имеет свои преимущества, и мы можем помочь вам найти лучшее решение для вашего проекта.
Витрины - они могут быть разных форм и размеров, могут быть тонированными или прозрачными.
Экранирование - емкостные переключатели могут быть построены со слоями EMI, RFI и ESD для защиты вашего продукта.
Задние панели - узлы емкостных переключателей могут быть автономными гибкими цепями или построены на жестких задних панелях, включая алюминий, сталь или другие варианты. Печатные платы
- емкостные переключатели могут быть контактными площадками на жестких печатных платах, которые также могут действовать как жесткая задняя панель.
Оконечная нагрузка - Для подключения емкостного переключателя к вашему продукту можно использовать различные оконечные устройства. Наша команда может соответствовать вашим требованиям

Емкостные сенсорные переключатели

: идеальное сочетание интерфейса, алгоритма и возможностей подключения

Загрузите эту статью в формате PDF.

Взгляните на большинство старых бытовых приборов, потребительских товаров и даже медицинских устройств, появившихся всего несколько десятилетий назад, и вы увидите, что их пользовательские передние панели покрыты традиционными выступающими электромеханическими кнопочно-контактными переключателями. Во многих случаях эти кнопки закрыты для защиты от пролитых жидкостей и грязи, а их ярлыки занимают драгоценное место на панели.

Теперь перенесемся в настоящее, и их внешний вид резко изменился, во многом благодаря одной разработке: надежному и экономичному распознаванию прикосновений, особенно емкостному распознаванию прикосновений.Эти переключатели имеют различные формы и размеры, с этикетками и изображениями на накладках поверх всей панели и без отверстий для проникновения жидкости или грязи.

Они активируются, когда палец пользователя приближается (приближается) или касается наложения, в зависимости от конструкции и особенностей реализации. Напротив, при использовании емкостного определения касания нет необходимости или даже возможности физического контакта между металлическими элементами переключателя и пальцем пользователя, что является дополнительным преимуществом (рис.1) .

Рекламные ресурсы:

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275f7f6d5f267ee2150b1" data-embed-element = "aside" data-embed-alt = "Www Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Dk Cypress Cap Sense Fig1 "data-embed-src =" https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/09/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_DK_Cypress_CapSense_Fig1.png?auto=max&fit=ru&fit=max&fit caption = ""]}%

1.Сенсорная кнопка на основе емкости в настоящее время широко используется в потребительских товарах благодаря своим многочисленным положительным характеристикам и общей экономической эффективности.

Одной из ключевых особенностей емкостных датчиков касания является долговременная надежность. Нет движущихся частей, нет контакта с элементами, нет требуемой силы активации и нет изменений производительности из-за проникновения грязи. Другие достижения привели к устранению дополнительных затрат на сборку панели, отсутствию переключателей для вставки и подключения, отсутствию необходимости в дорогостоящих вырезах в панели, гибкости расположения и позиционирования переключателей, а также к общему улучшенному и гладкому внешнему виду.

То, что делает эти переключатели практичными, - это сложное применение основного принципа физики. Преобразование этого принципа в работоспособную концепцию, а затем в жизнеспособное решение проблемы переключения может потребовать значительных усилий и интеграции во многих инженерных дисциплинах. Проблема становится более сложной, когда требуется проводное или беспроводное соединение между конечным продуктом и ПК, смартфоном или другой сетью.

К счастью, современные ИС со встроенным аналоговым интерфейсом, прошивкой и возможностью подключения могут превратить эту проблему в простое и простое в использовании решение технических проблем, связанных с емкостным сенсорным датчиком и датчиком приближения.В результате этот принцип получил широкое распространение в различных продуктах, от простых дверных замков и светодиодной активации до таких приборов, как микроволновые печи, устройства управления плитами и даже личные медицинские устройства.

Основные принципы и реализация

Уже более века известно, что присутствие человеческого тела или даже придатка влияет на емкость расположенного поблизости «открытого» (неэкранированного) конденсатора. Возможно, самым известным примером этого является музыкальный инструмент терменвокс, где одна рука исполнителя регулирует высоту тона генератора, а другая - его громкость без физического контакта.

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275f7f6d5f267ee2150b3" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = "Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Files Dk Cypress Cap Sense Fig2 "data-embed-src =" https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/09/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_DK_Cypress_formSap = max & w = 1440 "data-embed-caption =" "]}%

2.Конструкция кнопки начинается с понимания электрического поля, образованного в виде конденсатора между сенсорной площадкой и ближайшей землей.

При емкостном измерении прикосновения этот конденсатор является частью цепи резервуара, которая устанавливает резонансную частоту. Изменения и сдвиги в емкости конденсатора могут быть обнаружены и затем использованы, чтобы определить, был ли палец пользователя «достаточно близко» или даже касался панели (Рис. 2) .

Основная концепция емкостного сенсорного переключателя проста: система определяет, что кнопка была нажата или палец подошел достаточно близко, сначала обнаруживая изменения емкости на многослойной сборке печатной платы (PCB), изолированной накладке, и сенсорная поверхность (рис.3) .

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275f7f6d5f267ee2150b5" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = "Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Files Dk Cypress Cap Sense Fig3 "data-embed-src =" https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/09/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_D3.K_Cypress_formSapSat = max & w = 1440 "data-embed-caption =" "]}%

3.Основной принцип заключается в обнаружении изменений емкости между сенсорной площадкой и связанной с ней землей, которые возникают, когда палец касается контактной площадки или находится в непосредственной близости от нее.

Емкость обычно измеряется аналого-цифровым преобразователем частоты (АЦП). Для принятия решения о том, является ли изменение счетчика и, следовательно, емкости допустимым прикосновением или даже подходом достаточно близкой близости, требуются алгоритмы на основе встроенного программного обеспечения, настроенные на конкретную конфигурацию сенсорной панели.Обычно для этого требуется большой опыт в моделировании, проектировании и реализации геометрии контактных площадок и физических слоев, а также со многими типами сигналов, которые могут генерироваться изменениями, и понимания того, как их интерпретировать.

Тачпад может иметь широкий диапазон размеров и форм, включая небольшие квадраты или круги размером около 1/4 дюйма. (5,6 мм) в поперечнике до больших размеров, в два-три раза превышающих эти размеры. Конструкция сенсорных панелей совместима со стандартной компоновкой и производством печатной платы, поэтому коммутатор по сути «бесплатный», за исключением используемой им площади, которая обычно меньше, чем механический переключатель и этикетка на панели, которую он заменяет; это еще одно преимущество.

Обратите внимание, что топология с одной контактной площадкой лучше всего подходит для однокнопочных переключателей. Несколько более сложная схема использует взаимную емкость между двумя близко расположенными пэдами и то, как на нее влияет близость пальцев, для реализации ползунков и других движений, используемых с сенсорными экранами и трекпадами. Хотя эта настройка несколько сложнее, основные принципы и связанные с ними проблемы очень похожи на кнопку с одной клавишей.

Это больше, чем печатная плата и пластик

Что электрически отличает емкостный сенсорный переключатель от старого электромеханического (EM) переключателя, очень ясно: EM-переключатель представляет собой базовое замыкание омического переключателя, и поэтому его легко обнаружить, поскольку его сопротивление изменяется от почти бесконечного до почти нулевого.Напротив, сенсорный переключатель емкостного сопротивления требует алгоритмов, эквивалентных определению включения / выключения.

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275f7f6d5f267ee2150b7" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = "Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Files Dk Cypress Cap Sense Fig4 "data-embed-src =" https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/09/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_DK_Cypress_CapS.png? auto = format & fit = max & w = 1440 "data-embed-caption =" "]}%

4. Анализ сигнала емкостного считывания начинается с необработанных отсчетов, которые соответствуют оцифрованному значению частоты генератора, использующего этот конденсатор.

Эти алгоритмы должны распознавать как неактивированную базовую форму волны, так и изменения из-за допустимого прикосновения или близости, игнорируя при этом близлежащие ложные срабатывания или триггеры из-за неизбежного шума. Базовая форма сигнала необработанных подсчетов является функцией многих факторов, таких как геометрия переключателя, реализация и переменные приложения.Например, базовое считывание необработанного подсчета может выглядеть как Рис. 4 , в то время как тот же переключатель, когда он активирован, может иметь форму волны Рис. 5 (вверху) . Между тем, фактическое значение - это необработанное количество осциллограмм за вычетом базовой линии, показанной на Рис. 5 (внизу) . Однако в зависимости от таких деталей, как размер пальца, количество пальцев, положение тела рядом и других факторов, это исходное количество может значительно варьироваться. Также существуют проблемы дрейфа схемы из-за температуры, производственных допусков и изменчивости, шума и других факторов.

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275f7f6d5f267ee2150b9" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = "Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Files Dk Cypress Cap Sense Fig5 "data-embed-src =" https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/09/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_DK_Cypress_Figit_CapSap = max & w = 1440 "data-embed-caption =" "]}%

5.Частью функции алгоритма является определение базовой линии необработанного подсчета и вычитание ее из активных показаний необработанного подсчета.

К счастью, эти сложности больше не являются препятствием для использования емкостного сенсорного переключателя. Современные передовые алгоритмы настраиваются на ситуацию переключения базовой линии и ее вариации, а также динамически автоматически настраиваются и регулируют пороговые значения да / нет в зависимости от приложения, отклонений, допусков и эффектов близлежащих объектов, которые могут повлиять на емкость. Они также могут отфильтровывать шум и другие электрические колебания, такие как изменения, вызванные питанием, а также добавлять соответствующий гистерезис.В результате получился надежный, недорогой и гибкий бесконтактный переключатель, который обеспечивает начальную экономию и гибкость конструкции, долгосрочную работу и улучшенный внешний вид.

Затем добавляется беспроводная связь

В сегодняшней динамичной среде обеспечение связи, особенно беспроводной связи, является важным фактором в маркетинге устройств последнего и следующего поколения, поскольку они становятся узлами в Интернете вещей (IoT). Это реальность, поскольку потребители ожидают, что все будет подключено к Интернету и облаку.

Но для того, чтобы такое соединение стало возможным, традиционно требовалось добавление и последующая интеграция еще одного модуля или функции в существующую схему. Ситуацию усложняет то, что опыт, необходимый для разработки аналогового датчика, такого как сенсорный переключатель, сопряжения с ним и оценки его выходных данных, часто сильно отличается от опыта, необходимого для беспроводной связи. Среди проблем - сложные вопросы RFI / EMI (как источников, так и снижения их качества), внутренних межсоединений, подходящей компоновки и даже нормативных требований FCC в США.С. и соответствующие агентства по всему миру.

Решения

К счастью, многогранные проблемы, связанные с разработкой физического сенсорного переключателя, определением и реализацией алгоритмов считывания, как описано выше, и добавлением проводной / беспроводной связи, теперь решаются с помощью высокоинтегрированных решений. Одним из них является портфель PSoC 4 от Cypress Semiconductor, который включает несколько семейств микроконтроллеров Arm Cortex-M0 и Cortex-M0 +.

Однако это только начало, поскольку большинство устройств в портфеле включают запатентованную Cypress технологию CapSense, решение емкостного определения для приложений с датчиком касания и приближения.Другие функции включают настраиваемый аналоговый интерфейс с программируемыми аналоговыми блоками для взаимодействия с любым аналоговым датчиком с набором операционных усилителей, компараторов, АЦП и цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП), обеспечивающих сложные потоки аналоговых сигналов.

В портфолио больше, чем аналогов - цифровые функции включают универсальные цифровые блоки, блоки последовательной связи и таймеры / счетчики / широтно-импульсные модуляторы. Их можно настроить для настройки пользовательских цифровых интерфейсов, конечных автоматов и даже пользовательских логических функций.

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275f7f6d5f267ee2150bb" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left» data-embed-alt = "Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Files Dk Cypress Cap Sense Fig6 "data-embed-src =" https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/09/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_D6.Cypress_Fig_Capat = max & w = 1440 "data-embed-caption =" "]}%

6.Семейство PSoC 4100 включает устройства с базовыми аналоговыми строительными блоками, такими как программируемые АЦП / ЦАП, компараторы и операционные усилители, а также с проводными (CAN, USB) и беспроводными (BLE) интерфейсами.

В портфолио PSoC 4 входят устройства с проводным и беспроводным подключением. Например, семейство PSoC 4100 (рис. 6) имеет программируемые аналоговые блоки, такие как АЦП, ЦАП, маломощные компараторы и операционные усилители. Проводное соединение поддерживает интерфейсы USB и CAN, а PSoC 4100BL включает интегрированный радиомодуль Bluetooth Low Energy и подсистему.

Доступность этих блоков и гибкость при их использовании упрощают проектирование высокотехнологичных потребительских товаров, таких как индукционные варочные панели. (Рис. 7) . Он включает в себя интерфейсы и драйверы, необходимые как для пользовательских, так и для внутренних функций, таких как датчики температуры и влажности, ЖК-дисплеи, сенсорные переключатели, управление вентиляторами и даже управление драйверами катушек IGBT.

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275f7f6d5f267ee2150bd" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = "Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы Dk Cypress Cap Sense Fig7 "data-embed-src =" https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/09/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_DK_Cypress_CapSense_Fig7.png?auto=format&fit=max&w=1440 "data-embed]-caption ="

7. Устройства PSoC 4100 хорошо подходят для бытовой техники, например, индукционной варочной панели. Они настраиваются и включают интерфейсы и драйверы для многих периферийных функций, включая емкостные сенсорные интерфейсы на передней панели.

Заключение

Емкостные сенсорные переключатели предлагают широкий спектр преимуществ для проектирования и исполнения продукта, а также для конечного пользователя с экономичными и визуально приятными результатами.Эффективное и надежное внедрение их использования было сложной задачей с множеством тонкостей в прошлом, так как требовалось объединение множества аналоговых, цифровых и смешанных функций сигналов, а также алгоритмов и кодирования для обеспечения прочного и надежного считывания переключателей.

Теперь такие устройства, как семейство Cypress Semiconductor PSoC 4 со встроенными микроконтроллерами CapSense и Cortex Arm, а также с возможностью проводного / беспроводного подключения, кардинально изменили эту ситуацию. В результате получается привлекательный и экономичный путь для быстрого вывода на рынок сложных передовых продуктов с высоким уровнем надежности и производительности.

Рекламные ресурсы:

Введение в емкостное распознавание касания

В этой статье мы подробно (но не слишком подробно) рассмотрим электрические принципы, которые позволяют нам обнаруживать присутствие человеческого пальца, используя чуть больше, чем конденсатор.

Дополнительная информация

Конденсаторы могут быть чувствительными

За последнее десятилетие или около того стало действительно трудно представить мир без сенсорной электроники.Смартфоны являются ярким и повсеместным примером, но, конечно же, существует множество устройств и систем, которые включают в себя функции сенсорного управления. Как сопротивление, так и емкость могут использоваться как средство достижения чувствительности к прикосновениям; В этой статье мы обсудим только емкостное определение касания, которое стало предпочтительной реализацией.

Хотя приложения, основанные на емкостном распознавании касаний, могут быть довольно сложными, фундаментальные принципы, лежащие в основе этой технологии, довольно просты.В самом деле, если вы понимаете природу емкости и факторы, определяющие емкость конкретного конденсатора, вы хорошо на пути к пониманию емкостного определения прикосновения.

Емкостные сенсорные датчики делятся на две основные категории: конфигурация взаимной емкости и конфигурация собственной емкости. Первый, в котором чувствительный конденсатор состоит из двух выводов, которые функционируют как излучающий и принимающий электроды, является предпочтительным для сенсорных дисплеев.Последнее, в котором один вывод чувствительного конденсатора соединен с землей, представляет собой простой подход, подходящий для сенсорной кнопки, ползунка или колеса. В этой статье представлена ​​конфигурация собственной емкости.

Конденсатор печатной платы

Конденсаторы бывают разных форм. Мы все привыкли видеть емкость в виде компонентов с выводами или корпусов для поверхностного монтажа, но на самом деле все, что вам действительно нужно, это два проводника, разделенных изоляционным материалом (т.е., диэлектрик). Таким образом, довольно просто создать конденсатор, используя проводящие слои, встроенные в печатную плату. Например, рассмотрите следующие виды сверху и сбоку конденсатора печатной платы, используемого в качестве сенсорной кнопки (обратите внимание, что слой паяльной маски опущен на диаграмме вида сбоку).

Изолирующее разделение между сенсорной кнопкой и окружающей медью создает конденсатор.В этом случае окружающая медь подключается к узлу заземления, и, следовательно, наша сенсорная кнопка может быть смоделирована как конденсатор между сенсорным сигналом и землей.

На этом этапе вы, возможно, задаетесь вопросом о том, какую емкость на самом деле обеспечивает эта небольшая компоновка печатной платы. Кроме того, как мы когда-нибудь сможем его точно рассчитать. . . ? Чтобы ответить на первый вопрос, емкость очень мала, может быть, около 10 пФ. Что касается второго вопроса: не беспокойтесь, если вы забыли электростатику, потому что точное значение конденсатора не имеет значения .Мы ищем только изменения емкости, и мы можем обнаружить эти изменения, не зная номинального значения конденсатора печатной платы.

Эффект пальца

Так что же вызывает эти изменения емкости, которые контроллер сенсорного экрана собирается обнаруживать? Конечно, человеческий палец.

Прежде чем мы обсудим, почему палец изменяет емкость, важно понять, что здесь нет прямой проводимости; палец изолирован от конденсатора паяльной маской печатной платы и обычно также слоем пластика, который отделяет электронику устройства от внешней среды.Таким образом, палец не разряжает конденсатор, и, кроме того, количество заряда, накопленного в конденсаторе в конкретный момент, не является величиной, представляющей интерес, а скорее, величиной, представляющей интерес, является емкость , в конкретный момент.

Итак, почему присутствие пальца изменяет емкость? Есть две причины: первая связана с диэлектрическими свойствами пальца, а вторая - с проводящими свойствами пальца.

Палец как диэлектрик

Обычно мы думаем, что конденсатор имеет фиксированное значение, определяемое площадью двух проводящих пластин, расстоянием между пластинами и диэлектрической проницаемостью материала между пластинами.Мы, конечно, не можем изменить физические размеры конденсатора, просто прикоснувшись к нему, но мы, , можем изменить диэлектрическую постоянную, потому что человеческий палец имеет диэлектрические характеристики, отличные от характеристик материала (предположительно воздуха), который он вытесняет. Верно, что палец не будет располагаться в реальной диэлектрической области, то есть в изоляционном пространстве непосредственно между проводниками, но такое «проникновение» в сам конденсатор не обязательно:

Как показано на этой схеме, палец не обязательно должен находиться между пластинами, чтобы влиять на диэлектрические характеристики, поскольку электрическое поле конденсатора распространяется в окружающую среду.

Оказывается, человеческая плоть - неплохой диэлектрический материал, потому что наши тела в основном состоят из воды. Диэлектрическая проницаемость вакуума определяется как 1, а диэлектрическая проницаемость воздуха немного выше (около 1.0006 на уровне моря и комнатной температуре). Диэлектрическая проницаемость воды намного выше, около 80. Таким образом, взаимодействие пальца с электрическим полем конденсатора означает увеличение диэлектрической проницаемости и, следовательно, увеличение емкости.

Палец как проводник

Любой, кто испытал поражение электрическим током, знает, что человеческая кожа проводит ток.Я упоминал выше, что направляет проводимости между пальцем и сенсорной кнопкой, то есть ситуация, в которой палец разряжает конденсатор печатной платы, не возникает. Однако это не означает, что проводимость пальца не имеет значения. На самом деле это очень актуально, потому что палец становится второй токопроводящей пластиной дополнительного конденсатора:

Для практических целей мы можем предположить, что этот новый конденсатор, созданный пальцем (назовем его крышкой пальца), работает параллельно с существующим конденсатором печатной платы.Эта ситуация немного сложна, потому что человек, использующий сенсорное устройство, электрически не подключен к узлу заземления печатной платы, и, таким образом, два конденсатора не находятся «параллельно» в типичном смысле анализа цепей.

Однако мы можем рассматривать человеческое тело как обеспечивающее виртуальную землю , потому что оно обладает относительно большой способностью поглощать электрический заряд. В любом случае нам не нужно беспокоиться о точном электрическом соотношении между крышкой пальца и крышкой печатной платы; Важным моментом является то, что псевдопараллельная конфигурация двух конденсаторов означает, что палец увеличит общую емкость, потому что конденсаторы добавляются параллельно.

Таким образом, мы видим, что оба механизма, управляющие взаимодействием между пальцем и емкостным сенсорным датчиком, способствуют увеличению емкости.

Близость и контакт

Предыдущее обсуждение приводит нас к интересной особенности емкостного «прикосновения»: измеримое изменение емкости может быть вызвано не только контактом между пальцем и датчиком, но также близостью между пальцем и датчиком.Я обычно думаю о сенсорном устройстве как о замене механического переключателя или кнопки, но технология емкостного считывания фактически вводит новый уровень функциональности, позволяя системе определять расстояние между датчиком и пальцем.

Оба механизма изменения емкости, описанные выше, производят эффекты, пропорциональные расстоянию. Для механизма, основанного на диэлектрической проницаемости, количество мясистого диэлектрика, взаимодействующего с электрическим полем конденсатора, увеличивается по мере приближения пальца к проводящим частям конденсатора печатной платы.Для механизма, основанного на проводимости, емкость колпачка для пальца (как и для любого колпачка) обратно пропорциональна расстоянию между проводящими пластинами.

Однако имейте в виду, что это не метод измерения абсолютного расстояния между датчиком и пальцем; емкостное зондирование не дает данных, которые потребуются для точных вычислений абсолютного расстояния. Я предполагаю, что можно было бы откалибровать емкостную сенсорную систему для грубых измерений расстояния, но поскольку емкостная сенсорная схема предназначена для обнаружения изменений емкости, из этого следует, что эта технология особенно подходит для обнаружения изменений расстояния, т. Е. .е., когда палец приближается к датчику или удаляется от него.

Заключение

Теперь у вас должна быть прочная концептуальная основа, на которой можно построить возвышающееся здание опыта емкостного сенсорного восприятия. В следующей статье мы начнем конструирование с рассмотрения методов реализации, которые помогут вам перейти от теории к практике.

Следующая статья в серии: Схемы и методы для реализации емкостного распознавания касания

Емкостные переключатели | Зал Компания

Что такое емкостной переключатель?

Емкостный переключатель - это электронный конденсатор, который измеряет изменения значений емкости, когда проводящий объект, например, ваш палец, приближается к области измерения.Изменение этого значения интерпретируется и регистрирует это изменение как активацию переключателя. Емкостной переключатель может быть гибкой печатной схемой или чувствительной площадкой на жесткой печатной плате. Емкостной переключатель может включать в себя множество функций, которые нелегко реализовать с помощью обычного мембранного или механического переключателя. Емкостные переключатели могут иметь ползунки интенсивности, чувствительные области различной формы, такие как круг, и могут иметь различные уровни чувствительности для активации. Вы также можете иметь такие опции, как датчик приближения, встроенный в емкостной переключатель, для дополнительных функциональных преимуществ.Поскольку емкостный переключатель - это датчик, который воспринимает через непроводящую поверхность, можно использовать более толстые подложки, такие как безопасное стекло или акриловые материалы для очень надежного переключателя. Это также может дать возможность дополнительной прокладки для жестких условий окружающей среды. С помощью емкостных переключателей можно также получить очень сложные решения по подсветке.

Конструкция емкостного переключателя

Для работы емкостного переключателя обычно требуется около трех слоев.Графическое наложение, слой схемы и материал основы. Графическое наложение может быть выполнено из любого непроводящего материала различной толщины, в том числе; стекло, полиэфиры, поликарбонаты, акриловые материалы и многие другие непроводящие материалы. Слой схемы может представлять собой тонкую пластиковую гибкую схему или чувствительную площадку, расположенную на жесткой печатной плате. Материал основы может быть металлической задней панелью, стеклом, пластиком или может быть приклеен к части вашего продукта. Также можно приклеить гибкую схему к внутренней части герметичного контейнера с графическим изображением снаружи, чтобы защитить электронику в суровых условиях.Конструкции емкостного переключателя могут быть более сложными в зависимости от вариантов подсветки или требований к экранированию.

Металлический выключатель крышки

Металлический емкостной переключатель - это уникальное решение, которое позволяет использовать алюминий, сталь или другие проводящие материалы перед емкостным переключателем или датчиком. Это может позволить изделию сохранять цельнометаллический вид, в то же время используя емкостные технологии, которые дают возможность для очень ограниченных вариантов чувствительности.

Включает прозрачные емкостные сенсорные переключатели

Использование емкостных сенсорных переключателей широко распространено и с каждым днем ​​становится все более частым. Емкостные сенсорные переключатели распространены на тысячах повседневных устройств, включая бензоколонки, смартфоны, лампы, автомобильные приборные панели и даже интеллектуальные колонки в вашем доме.

Некоторыми из преимуществ использования емкостного сенсорного переключателя являются его возможность настройки, параметры прозрачности (что позволяет использовать широкий спектр вариантов подсветки) и отсутствие движущихся частей.

Эти типы коммутаторов обеспечивают высокую надежность и недорогое решение для приложений, которые могут извлечь выгоду из низкопрофильной конструкции коммутатора. Емкостные сенсорные переключатели могут быть встроены в сложные схемы подсветки или гладкие лицевые панели, предлагая дизайн nextgen , к которому стремятся дизайнеры.

Емкостные сенсорные переключатели работают путем создания электрического поля, которое постоянно контролируется микроконтроллером. При возмущении электрического поля обнаруживаются изменения емкости, запускающие событие замыкания переключателя.Изменение емкости в электрическом поле может быть вызвано человеческим пальцем, пальцем в перчатке, стилусом или чем-либо с электрическими свойствами, аналогичными человеческому пальцу. Затем емкостные сенсорные переключатели можно откалибровать, чтобы они соответствовали предполагаемому варианту использования.

Разрушение вещей: конструкция датчика емкостного сенсорного переключателя

Реальные датчики или электроды емкостного сенсорного переключателя довольно просты по конструкции. Чтобы емкостный сенсорный переключатель функционировал, проводящие элементы как положительной, так и отрицательной полярности должны быть спроектированы с воздушным зазором или изоляционным материалом, разделяющим их.Точная форма электродов не имеет значения. Фактически, форму электродов можно настроить в соответствии с любой необходимой формой переключателя. Их форма может быть кругом, квадратом или даже большой индивидуальной формой. Важно то, что электроды изготовлены из проводящего материала и что электроды имеют как положительную, так и отрицательную полярность.

На переключателях этого типа электрические сигналы выводятся с панели переключателя через хвостовой, плоский гибкий кабель или другой тип жгута проводов.Конец гибкого кабеля или гибкого кабеля может быть завершен любым подходящим разъемом, поскольку для поддержки емкостных сенсорных технологий не требуются специальные межсоединения.

Емкостный сенсорный переключатель, показывающий слой схемы.

Емкостный сенсорный переключатель - конструкция и полярность сенсорной площадки.

Разрушение вещей: варианты прозрачного емкостного сенсорного переключателя

Как и для любой другой схемы, для работы схемы требуется какой-то токопроводящий материал.Самый распространенный материал для контактных площадок емкостных сенсоров - медь. Это основной проводящий материал в большинстве жестких печатных плат и гибких схем. Но поскольку емкостные сенсорные переключатели могут использовать более дешевые варианты схем, такие как полиэстер с покрытием серебряными чернилами, это жизнеспособные варианты для рассмотрения. Однако, если ваша конструкция требует использования прозрачного емкостного сенсорного переключателя, использование медных или проводящих серебряных чернил требует дополнительных размышлений.

1. Разработайте емкостный сенсорный переключатель, используя годовые кольца

В этом варианте конструкции используются проводящие материалы, такие как медь или проводящие чернила, но форма сенсорной площадки обеспечивает «прозрачное» окно в центре переключателя с проводящим материалом по периметру.Этот тип переключателя обеспечивает минимальный риск при выборе материала, но необходимо проверить форму, размер и работу самого переключателя. Создаваемое поле емкости должно иметь размер, чтобы можно было обнаружить регистрацию переключателя с помощью спаренного микроконтроллера. Рекомендуется создать макет окончательного дизайна и включить наложение или любые дополнительные слои материала для оценки.

Сенсорная колодка с годовым кольцом, покрытая проводящими чернилами.

2.Используйте прозрачные проводящие материалы

Использование прозрачных проводящих материалов широко распространено в таких продуктах, как сенсорные экраны, прозрачные нагреватели, оптически прозрачные антенны и т. Д. Эти приложения требуют прозрачной цепи, обеспечивая при этом некоторые электрические функции продукта. То же самое верно для некоторых типов емкостных сенсорных переключателей и их использования из прозрачных проводящих материалов.

Два наиболее распространенных материала - это ITO и прозрачные чернила.Существуют дополнительные прозрачные высокопроводящие материалы, которые являются более экзотическими и лучше всего подходят для специальных применений за пределами мира сенсорных экранов и емкостных сенсорных переключателей. Оксид индия и олова (ITO) - это материал, который при нанесении на подложку в виде тонкой пленки демонстрирует исключительную электропроводность и оптическую прозрачность.

Существуют также прозрачные проводящие чернила, которые можно наносить на гибкую подложку, такую ​​как ПЭТ (полиэстер), обеспечивая оптически чистую схему.Обычно эти материалы обеспечивают оптическое пропускание 70% или больше, причем большая часть этих характеристик зависит от способа нанесения материала и того, как дополнительные слои накладываются друг на друга.

5-кнопочный емкостный сенсорный переключатель с прозрачными проводящими чернилами.

3. Включите подсветку над контуром

Если конечной целью является разработка сложной схемы подсветки, это может быть достигнуто за счет использования обычной медной базовой схемы FR4 + со встроенной световодной пленкой (LGF).Хотя емкостные сенсорные датчики сами по себе не являются прозрачными, размещение слоя LGF между схемой и накладкой позволяет равномерно подсвечивать переключатели, обеспечивая внешний вид кнопки «прозрачной». LGF работает за счет размещения бокового светодиода в многослойном стекле, находящемся за смотровым окном. Пленка LGF помогает распределять свет по желаемым областям. Хотя конструкция схемы проста, необходимо тщательно выбирать и размер накладываемого материала, поскольку диэлектрическая постоянная и толщина материала могут отрицательно повлиять на емкостную чувствительность к касанию.Как всегда при любом новом дизайне или разработке продукта, мы рекомендуем обширное тестирование для определения характеристик и разработки системы переключателей.

4-слойная жесткая печатная плата с емкостными сенсорными переключателями медь + fr4.

Пример нажатия пальцем на емкостной сенсорный переключатель.

Дополнительные соображения

Производители сырья вкладывают значительные средства в разработку запатентованных смесей проводящих чернил, особенно тех, которые обладают прозрачными свойствами.Поставщики материалов разрабатывают не только прозрачные чернила.

В некоторых прозрачных емкостных сенсорных панелях используются ультратонкие сетки, которые не видны, если их не исследовать под увеличением. Эти технологии используют тонкие проволочные сетки из проводящих материалов и создают сетчатую структуру. Представьте себе сетку от насекомых в окне вашего дома, но гораздо меньшего размера и рассчитанную на высокую электрическую проводимость. Интеллектуальная собственность на многие из этих материалов (как краски, так и сетки), процессы и сами физические характеристики несколько ограничены.Таблицы данных содержат минимум информации, поскольку некоторые производители неохотно делятся даже самой произвольной информацией. Это означает, что образцы и испытания имеют решающее значение до того, как проект застынет, поскольку точная электрическая проводимость или оптическая прозрачность могут отсутствовать в тех таблицах данных, которые вам нужны. Планируйте включить небольшое количество образцов для разработки в свой план сборки.

Сводка

Между стандартным мембранным переключателем и емкостным сенсорным переключателем есть много общего.Этот факт также относится к емкостным сенсорным переключателям, в которых используется технология прозрачных кнопок. В этих устройствах используются тонкие слои полиэстера и клея, а между ними - тонкая низкопрофильная электрическая цепь. Часто в комплект входят нетехнологичные дискретные устройства, такие как светодиоды, резисторы и хвостовые разъемы ZIF, но на этом сходство заканчивается. Для работы емкостных сенсорных переключателей требуется совершенно другой и уникальный тип системы, в то время как мембранные переключатели обычно ведут себя как нормально разомкнутые переключатели, похожие на «выключатель света».«Чтобы вдохнуть жизнь в емкостной сенсорный переключатель, необходимы микроконтроллер, скомпилированный исходный код, калибровка и дополнительные этапы интеграции.

Емкостные сенсорные устройства

- отличный выбор для продуктов, требующих сверхвысокой надежности, дополнительных уровней настройки и элегантного внешнего вида nextgen , к которому стремятся многие дизайнеры.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *