Egy kapacitív érintéskapcsoló néha észlelhet egy ujjat üveg vagy műanyag keresztül, de az eredmény a szenzor kialakításától és a teljes anyagszerkezettől függ. A fedőréteg vastagsága, dielektromos tulajdonságai, légüres tér, elektróda mérete, földelés, szenzor hangolása és a felhasználó mind befolyásolják a rendelkezésre álló jelet. “Kapacitív” nem jelenti azt, hogy minden kapcsoló minden burkolaton keresztül működik. Például a Texas Instruments TIDA-00343 referencia tervezése egy adott 10 mm-es üvegablakon keresztüli és meghatározott szenzor/vezérlő kialakítással észlel, ez bizonyíték arra a kialakításra, nem pedig általános specifikáció más termékekre.
Ez a cikk bemutatja, hogyan értékeljük az érintést üveg és műanyag keresztül anélkül, hogy feltételeznénk, hogy az ONPOW fém érintőkapcsoló támogat egy burkolatot vagy egy adott vastagságot. Kezelje példaként bármely beszállítói referencia tervezés értékeit, és ellenőrizze a pontos szenzort, fedőréteget, házat és környezetet, amelyet használni tervez.
Miért reagálhat egy kapacitív érzékelő burkolaton keresztül
Egy kapacitív érzékelő elektróda elektromos mezőt hoz létre aktív területe körül. Egy közeli ujj megváltoztatja a mezőt, és ezáltal a mérhető kapacitást. Egy nem vezető burkolat, például üveg, akril vagy más műanyag, az elektróda és az ujj között helyezkedhet el, miközben lehetővé teszi a mérhető változást. A vezérlőnek meg kell különböztetnie ezt a változást a szenzor alapértékétől és a zajtól.
A burkolat része a érzékelőrendszernek. Egy vastagabb vagy alacsonyabb permittivitású anyag csökkentheti a változást, amit az elektródán észlelnek. Egy légüres tér az elektróda és a burkolat között szintén csökkentheti a kapcsolatot. Egy nagyobb elektróda javíthatja a kapcsolatot bizonyos kialakításokban, de növelheti a parazita kapacitást, keresztbeszélgetést vagy a közeli tárgyakra való érzékenységet. A legjobb geometria az adott vezérlőtől és a kívánt érintési területtől függ, így nincs univerzális maximális vastagság, amit a “kapacitív érintés” esetén meg lehetne adni.”
TI TIDA-00343 egy hasznos dokumentált példa: kialakítása változó légüres tér és észlelés 10 mm-es üveg keresztül az adott megvalósítás szerint. Ne alkalmazza ezt a számot más vezérlőre, panelre vagy kapcsolóra. A TI CapTIvate kialakítási útmutatója és a Microchip kapacitív érintés kialakítási anyaga szintén hangsúlyozza az elektróda elrendezését, anyagokat, távolságokat és környezeti hatásokat mint kialakítási változókat.
Az üveg, akril és más műanyagok nem cserélhetők fel egymással
| Fedőréteg változó | Mit változtathat | Gyakorlati értékelés |
|---|---|---|
| Anyag | A dielektromos válasz és veszteségek anyagonként és összetételenként eltérnek | Tesztelje pontosan az üveg vagy polimer minőséget, ne csak egy általános mintacímkét |
| Vastagság | Több anyag az ujj és az elektróda között csökkentheti a észlelhető változást | Teszt minimális, névleges és maximális gyártási vastagságok |
| Levegőrés | Elválasztást ad az elektróda és a fedőlap között | Vegye figyelembe a tömítést, ragasztót, távtartót és az összeszerelési tűrést a mintában |
| Felületi felületkezelés | A bevonat, nyomtatás, textúra vagy árnyalat megváltoztathatja a szenzor interfészét | Vegye figyelembe a tintát, képernyőnyomást, festéket és védőfóliákat a végső mintában |
| Elektróda mérete | Hatással van a mező alakjára és a csatolási területre | Használja a valós szenzor geometriáját és a szándékolt érintési célt |
| Közeli vezetők | Eltorzíthatja vagy árnyékolhatja a mezőt | Vegye figyelembe a földelt kereteket, csavarokat, kijelzőket és kábelárnyékolásokat a teszt során |
| Felhasználó és kesztyű | Megváltoztatja a csatolást és a hatékony távolságot | Tesztelje a reprezentatív felhasználókat, üres ujjakat és minden szükséges kesztyűtípust |
A táblázat kvalitatív. Nem rendel anyagállandókat vagy garantál érzékelési távolságot. Egy nyilvánosan elérhető anyagérték csak akkor hasznos, ha pontosan megfelel a tervezés formulájának, frekvenciájának és mérési körülményeinek.
Tartsa külön az overlay tesztelést a termékválasztástól
Egy ipari érintőtermék lehet egy sík fémfelülettel, amely maga az operátori felület. Ez fizikailag eltér egy üveg vagy műanyag ablak mögött szerelt szenzortól. Ne vonjon le következtetést a fedőréteg képességéről egy kerek fém elülső, egy termékkategória neve vagy egy fénykép alapján. Az ONPOW TS19A termék és TS22D termék Az oldalakat át kell tekinteni a tényleges szerkezet és a rendelési információk szempontjából. Ha a szükséges interfész érzékeléséhez fedőréteget kell használni, szerezzen írásbeli megerősítést a pontos modellről és konfigurációról a tervezés befejezése előtt.
Egy egyedi érzékelő esetén tartsa elkülönítve az érzékelő elektródát, az irányítópultot és a fedőlap kupont a korai teszt során. Változtasson egy változót egyszerre: anyag, vastagság, rés, elektróda mérete, földelt keret vagy felhasználói feltétel. Rögzítse az érzékelő konfigurációját és a firmware vagy irányítópult beállításokat, hogy későbbi teszt reprodukálható legyen. Alapvető padlós tesztelés után lépjen át a valódi burkolatra és a közeli fémszerkezetre; egy laboratóriumi asztalon elhelyezett kupont nem tekintjük összeszerelt gépnek. Szélesebb interfész kiválasztásához tekintse meg az ONPOW által készített fém-panel kapacitív érintő áramkör útmutatót és kesztyűvel való működés validációs útmutatót.
Ne helyezzen fedőlapot meglévő érintőkapcsoló fölé, mint informális kísérletet, ha ez károsíthatja a termék tömítést, címkét, felületkezelést vagy szerelvényt. Használjon mintagyűjteményt vagy jóváhagyott tesztberendezést. Egy fedőlap befolyásolhatja a tisztítást, láthatóságot, kopást, behatolás elleni védelmet és a kezelő hozzáférhetőségét, amelyeket külön kell értékelni az érzékelési teljesítménytől.
Egy ismételhető fedőréteg-ellenőrzési folyamat
Először határozza meg a szükséges érintési célt és a felhasználót. Rögzítse a minimális megbízható ujjfelületet, működési testtartást, megközelítési irányt, kesztyűkövetelményeket, valamint hogy a felhasználó érinthet-e bárhol a panelen vagy csak egy megjelölt területen. Egy érzékelő, amely nagy, szabad ujjbegyre reagál, hibás lehet egy kis kesztyűvel borított ujjbegynél.
Építsen olyan tesztcsomagot, amely megfelel a gyártásnak: valódi fedőlap tétel és vastagság, bevonat vagy nyomtatott grafika, ragasztó, levegőrés, tömítés, panel, keret és szerelék. Tartalmazza a tűrések szélső értékeit és a reális hőmérsékleti vagy páratartalmi körülményeket, ha a termék ezekkel találkozik. Ne használjon vastag átlátszó lemezt gyártási ablak helyettesítésére, kivéve, ha anyaga és méretei megerősítettek.
Állítson fel egy alapértéket és észlelési kritériumot a vezérlő által jóváhagyott folyamat segítségével. Rögzítse a nyers vagy jelentett jelet érintetlen állapotban, szándékos érintés során, közelítés közben és amikor a kéz közel halad. Ellenőrizze a hamis észlelést rezgés, nedves tisztítókendő, kapcsolási terhelés, kábelmozgás vagy szomszédos vezérlők esetén. Ismételje meg az értékelést áramtalanítás és a burkolat földelése, valamint teljes összeszerelés után.
Ha a teljesítmény határesetes, ne növelje egyszerűen a érzékenységet. Kérdezze meg a vezérlő gyártóját, hogy mely elektróda geometriák, hangolások, árnyékolások vagy szűrési paraméterek támogatottak. A változtatás növelheti a zajérzékenységet vagy okozhatja, hogy az érintés zárolva marad. Ismételje meg minden változtatás után a teljes tesztmátrixot, és dokumentálja a jóváhagyott módosítást.
Információk megerősítéséhez, mielőtt fedőréteget ír elő
Amikor kereskedelmi érintő szerelvényt értékel, küldje el a beszállítónak a pontos termékkódot és egy rajzot vagy mintát a teljes panel rétegszerkezetről. Tartalmazza a fedőanyag és osztály, minimális/nominális/maximális vastagság, bevonatok és nyomtatás, ragasztó, levegőréteg, közeli földelt fém, kábelhossz, vezérlőmodell, működő tápellátás és a szükséges nyersujj vagy kesztyű viselkedését. Kérdezze meg, hogy ez az pontos kombináció támogatott-e, milyen teszteri körülményeket használtak, és hogy az eredményül kapott kimenet érintésjel, relé érintkező vagy más interfész-e.
Ha a beszállító nem tudja megerősíteni a rétegszerkezetet, használjon nem gyártási értékelő szerkezetet, és egyezzen meg az elfogadási kritériumokban a tesztelés előtt. Rögzítse a sikeres érintéseket és a hamis aktiválásokat, majd ismételje meg a tesztet a burkolat és az elektromos telepítés befejezése után. Ne alakítson át egy egyszeri bemutatót környezeti vagy biztonsági állításokká.
Gyakori hibák érintés megadása üveg vagy műanyag keresztül
A leggyakoribb hiba az, hogy más beszállító referencia tervéből másolja a maximális vastagságot. Ez az eredmény az adott vezérlőhöz, elektródához, üveghez, levegőréteghez, firmware-hez és tesztelési eljáráshoz kötött. Nem szabad az iparági határértékként vagy az ONPOW termékadataként bemutatni.
Egy másik hiba, hogy csak tiszta, bevonat nélküli üveget tesztelnek, majd kiadják színezett vagy nyomtatott gyártási panelként. A festék, vezető bevonatok, fém díszítőelemek, ragasztók és díszítő rétegek megváltoztathatják a kapacitást. Ugyanígy, a minta lehet vékony a közepén, de vastagabb a szélén, vagy a gyártási tűrések megnövelhetik a levegőréteget.
A tervezők néha egy sikeres érintést bizonyítékként kezelnek arra, hogy az interfész alkalmas gépi parancs végrehajtására. Az érintésérzékelés és a gép reakciója különálló. Az alkalmazásnak megfelelő logikára, visszacsatolásra, hibakezelésre, hozzáférés-ellenőrzésre és biztonsági validációra van szüksége. Lásd az ONPOW kapacitív és piezoelektromos kapcsoló összehasonlítását és érintőkapcsoló és a nyomógomb összehasonlító útmutatója az általános interfész döntéshez.
Gyakran ismételt kérdések
Működik-e kapacitív érintés üveg keresztül?
Igen, olyan kialakításban, amelyet a kiválasztott érzékelő és üveg szerelvény számára terveztek és validáltak. A teljesítmény függ a vastagságtól, a távolságtól, az elektróda geometriájától, a vezérlő beállításaitól és a valódi burkolattól; nem garantált minden érintéskapcsolóra.
Működhet-e kapacitív érintés műanyag keresztül?
Igen, ez függ a műanyag összetételétől, vastagságától, bevonatától, hézagától, érzékelő tervezésétől és a vezérlőtől. Tesztelje a pontos gyártási anyagot és rétegrendet, ahelyett, hogy a “műanyag” általános kifejezésre hagyatkozna.”
Jelenti-e a 10 mm-es példa, hogy bármilyen érzékelő átmegy 10 mm-es üvegen?
Nem. A TI azt jelenti, hogy a TIDA-00343 referencia terv és annak meghatározott konfigurációja teljesítményét. Ez egy példa, nem univerzális határérték vagy ONPOW specifikáció.
Működik-e egy ONPOW fém érintkező kapcsoló egy üveg burkolat mögött?
Ne feltételezze így. Erősítse meg a pontos termék szerkezetét és a szándékolt telepítést a jelenlegi dokumentációval vagy az ONPOW-val, majd tesztelje az összeszerelt panelt, ha felületvédő réteg szükséges.
Mit kell tesztelni a gyártás előtt?
Tesztelje a tényleges fedőanyagot, vastagsági tűrést, felületkezelést, levegőréteget, keretet, földelést, érzékelő beállításokat, nyersujj és szükséges kesztyű használatát, közeli interferenciát, indítást és a végső burkolat konfigurációját.
Oktatóvideó
Ez a Texas Instruments referencia terv videó bemutatja az érintés bevitelét egy meghatározott üveg ablakon keresztül. Teljesítménye a TI tervéhez tartozik, és nem állít fel vastagsági vagy átfedő burkolat értéket az ONPOW termékek számára.
Nézze meg a Texas Instruments érintés-üveg referencia tervet.
Hivatkozások
- Texas Instruments TIDA-00343: Alacsony fogyasztású érintéses megoldás üvegátfutó referencia terv
- Texas Instruments CapTIvate kapacitív érzékelő tervezési útmutatót
- Microchip AN2934: Kapacitív érintőérzékelő tervezési útmutató (PDF)
Kapcsolódó ONPOW termékek és útmutatók
Tekintse át a TS19A érintőkapcsoló és TS22D érintőkapcsoló oldalakat a termék-specifikus szerkezethez. A kiválasztási kontextushoz olvassa el Érintőkapcsoló vs Gomb és az ONPOW kapacitív és piezoelektromos kapcsoló összehasonlítását.
