Пьезосенсорный переключатель: потенциал сверхкомпактного пьезоэлектрического сенсорного датчика, который можно использовать мокрыми руками

Сенсорные переключатели встречаются в смартфонах и множестве других устройств. Они имеют эстетичный дизайн, удобны в использовании и быстро набирают популярность. Однако они уязвимы для воды и пота и практически непригодны для использования в перчатках. PiezoTap™, который в настоящее время разрабатывается в TDK, представляет собой пьезопереключатель на основе пьезоэлектрической технологии, который, как ожидается, расширит потенциал сенсорных переключателей.

< Вернуться к списку статей

Сенсорный переключатель (также известный как сенсорный датчик) относится к переключателю (датчику), который активируется, когда человек или объект вступает с ним в контакт. Они привлекают значительное внимание, поскольку могут заменить механические кнопки, улучшая дизайн продукта и простоту использования.

Поскольку для срабатывания сенсорных переключателей не требуется жесткого приложения силы — все, что им нужно, — это легкий контакт, — их обычно можно встретить в светильниках, автоматических дверях и лифтах. В частности, в последние годы в смартфонах и планшетах получили широкое распространение емкостные сенсорные переключатели, реагирующие на прикосновения к экранам. Емкостные сенсорные переключатели работают, обнаруживая изменение емкости, которое происходит, когда кончик пальца и чувствительная область приближаются.

Однако емкостные сенсорные переключатели имеют существенный недостаток: они уязвимы к воздействию воды и пота, а для использования в перчатках требуются специальные проводящие перчатки. В обычных перчатках изменения емкости между пальцем и чувствительной областью становится трудно обнаружить, что делает переключатель неработоспособным. Кроме того, присутствие воды или пота может вызвать неустойчивую реакцию. Поскольку ожидается, что компактные сенсорные переключатели будут использоваться в носимых устройствах, продуктах для использования вне помещений и в продуктах, используемых вблизи воды, существует растущая потребность в решении проблем, связанных с этими типами приложений.

PiezoTap™, компактный, высокочувствительный пьезоэлектрический переключатель, разрабатываемый в TDK, решает проблемы, с которыми сталкивались сенсорные переключатели при использовании перчаток и во влажных условиях. PiezoTap — это ультракомпактный и тонкий пьезопереключатель, основанный на пьезоэлектрическом эффекте, а не на емкостном методе. Его можно использовать даже в перчатках или во влажной среде благодаря тому, что он определяет давление с помощью пьезоэлектрического эффекта — преобразуя незначительное механическое напряжение, вызванное силой прикосновения, в напряжение с помощью пьезоэлектрического элемента. Благодаря установке PiezoTap внутри корпуса герметичного устройства станут возможными приложения, в которых сенсорные переключатели раньше не могли быть установлены, что значительно расширяет возможности дизайна продукта.

PiezoTap также имеет сверхкомпактный и тонкий дизайн, весит всего 0,046 грамма и имеет размеры 7 на 7 на 0,2 миллиметра и может быть установлен независимо от материала корпуса. Его можно установить, не прорезая никаких отверстий в корпусе, что значительно повышает степень свободы проектирования продуктов, требующих небольших сенсорных переключателей.

Ожидается, что они отлично подойдут для широкого спектра приложений, включая TWS (настоящие беспроводные наушники), которые часто используются на открытом воздухе; носимые устройства, такие как умные очки и умные часы; товары, используемые вблизи воды, такие как холодильники, кухонные приборы, стиральные машины, электрические зубные щетки и пульты дистанционного управления для ванных комнат; и приборные панели автомобилей.

Принцип работы PiezoTap™, использующий пьезоэлектрический эффект.

Результаты сравнения пьезоэлектрических и емкостных методов

●Сравнение возникновения ошибочных результатов при использовании голого пальца, перчаток, совместимых с сенсорными экранами, и перчаток, несовместимых с сенсорными экранами, когда оба являются сухими и влажными. нажимать)

PiezoTap — это продукт, который в настоящее время находится в стадии разработки, а его массовое производство планируется начать в 2023 году. Объясняет Ацуши Тамура, один из разработчиков PiezoTap из бизнес-группы Piezo & Protection Devices. «Ожидается, что PiezoTap будет способствовать не только миниатюризации и гидроизоляции носимых устройств, таких как TWS, умные часы и умные очки, но также и улучшению конструкции бытовой техники, такой как холодильники и стиральные машины. Хотя в настоящее время мы сосредоточены на потребительских товарах, в наших следующих шагах мы планируем заняться автомобильными дисплеями и приборными панелями».