Funktionsweise des Berührungssensors und seine Anwendungen

Der Mensch Körper hat fünf Sinneselemente, die verwendet werden, um mit unserer Umgebung zu interagieren. Maschinen benötigen auch einige Sensorelemente, um mit ihrer Umgebung zu interagieren. Um dies zu ermöglichen, wurde ein Sensor erfunden. Die Erfindung des ersten künstlichen Sensors, des Thermostats, geht auf das Jahr 1883 zurück. In den 1940er Jahren wurden Infrarotsensoren eingeführt. Heute haben wir Sensoren, die Bewegung, Licht, Feuchtigkeit, Temperatur, Rauch usw. erfassen können. Beide Arten von Sensoren sind heute sowohl analog als auch digital erhältlich. Sensoren haben die Größe und die Kosten verschiedener Steuerungssysteme revolutioniert. Einer dieser Sensoren, der Berührungen erkennen kann, ist der Berührungssensor.

Was ist ein Berührungssensor?

Berührungssensoren sind die elektronischen Sensoren, die Berührungen erkennen können. Sie wirken bei Berührung als Schalter. Diese Sensoren werden in Lampen, Touchscreens von Mobiltelefonen usw. verwendet. Berührungssensoren bieten eine intuitive Benutzeroberfläche.

Berührungssensoren werden auch als taktile Sensoren bezeichnet. Diese sind einfach zu konstruieren, kostengünstig und werden in großem Maßstab hergestellt. Mit dem technologischen Fortschritt ersetzen diese Sensoren die mechanischen Schalter schnell. Basierend auf ihren Funktionen gibt es zwei Arten von Berührungssensoren – Kapazitiver Sensor und Widerstandssensor

Kapazitive Sensoren messen die Kapazität und werden in tragbaren Geräten verwendet. Diese sind langlebig, robust und attraktiv bei geringen Kosten. Resistive Sensoren sind für den Betrieb von keinen elektrischen Eigenschaften abhängig. Diese Sensoren arbeiten, indem sie den auf ihre Oberfläche ausgeübten Druck messen.

Funktionsprinzip des Berührungssensors

Berührungssensoren funktionieren ähnlich wie ein Schalter. Bei Berührung, Druck oder Krafteinwirkung werden sie aktiviert und wirken wie ein geschlossener Schalter. Wenn der Druck oder Kontakt weggenommen wird, wirken sie wie ein offener Schalter.

Der kapazitive Berührungssensor enthält zwei parallele Leiter mit einem Isolator dazwischen. Diese Leiterplatten wirken als Kondensator mit einem Kapazitätswert C0.

Wenn diese Leiterplatten mit unseren Fingern in Kontakt kommen, fungiert unser Finger als leitfähiges Objekt. Aus diesem Grund kommt es zu einem unsicheren Anstieg der Kapazität.

Eine Kapazitätsmessschaltung misst kontinuierlich die Kapazität C0 des Sensors. Wenn diese Schaltung eine Kapazitätsänderung erkennt, erzeugt sie ein Signal.

Die resistiven Berührungssensoren berechnen den auf die Oberfläche ausgeübten Druck, um die Berührung zu erfassen. Diese Sensoren enthalten zwei leitfähige Filme, die mit Indium-Zinn-Oxid beschichtet sind, das einen guten Stromleiter darstellt und durch einen sehr geringen Abstand voneinander getrennt sind.

Über die Oberfläche der Folien wird eine konstante Spannung angelegt. Wenn Druck auf die obere Folie ausgeübt wird, berührt sie die untere Folie. Dies erzeugt einen Spannungsabfall, der von einer Controller-Schaltung erfasst wird, und ein Signal wird erzeugt, wodurch die Berührung erfasst wird.

Bewerbungen

Kondensatorsensoren sind leicht erhältlich und kostengünstig. Diese Sensoren werden häufig in Mobiltelefonen, iPods, Automobilen, kleinen Haushaltsgeräten usw. verwendet. Diese werden auch zum Messen von Druck, Abstand usw. verwendet. Ein Nachteil dieser Sensoren besteht darin, dass sie einen Fehlalarm auslösen können.

Resistive Berührungssensoren funktionieren nur, wenn ausreichend Druck ausgeübt wird. Daher sind diese Sensoren nicht zum Erfassen kleiner Berührungen oder Drucks geeignet. Diese werden in Anwendungen wie Musikinstrumenten, Tastaturen, Touchpads usw. verwendet, bei denen viel Druck ausgeübt wird.

Beispiele

Einige der Beispiele für auf dem Markt erhältliche Berührungssensoren sind TTP22301, TTP229 usw…

Welche Art von Berührungssensor hat sich für Ihre Anwendung als sinnvoll und geeignet erwiesen?