Как использовать индуктивные сенсорные датчики: новый совет развития TI дает необходимое обновление
Новый набор разработчика от Texas Instruments может дать вам практический опыт в области индуктивной сенсорной технологии.
Вы, наверное, слышали о емкостном сенсорном ощущении - это общий способ создания физических пользовательских интерфейсов, которые обеспечивают значительные преимущества перед традиционными решениями, такими как переключатели, кнопки и механические слайдеры. Если вы не знакомы с емкостным сенсорным ощущением, у All About Circuits есть много материала, чтобы начать работу, включая эту статью, и эту.
Но емкость - это не единственное, что можно использовать для ощупывания пальцевого пресса. Индуктивный сенсорный смысл, как вы могли догадаться, является методом, в котором события касания обнаруживаются путем измерения изменений индуктивности.
Физика
В отличие от емкостного сенсорного ощущения, для которого требуется только конденсатор PCB (и кончик пальца), индуктивный сенсорный сенсор включает в себя два отдельных компонента: индуктор PCB и металлическую пластину.
Предоставлено Texas Instruments
Схема контроллера управляет переменным током через индуктор. Это создает магнитное поле переменного тока, которое создает вихревые токи в проводящей пластине. Магнитные поля, генерируемые этими вихревыми токами, взаимодействуют с индуктором таким образом, чтобы уменьшить эффективную индуктивность. Сила взаимодействия зависит от расстояния между пластиной и индуктором; если отжим пальца вызывает отклонение металлической пластины, уменьшенное расстояние между пластиной и индуктором приводит к измеримому изменению индуктивности.
Цепь
Схема, требуемая для индуктивного сенсорного ощущения, сравнима с тем, что вам нужно для емкостного сенсорного ощущения: преобразователь индуктивности в цифровой преобразователь (LDC) и микроконтроллер. НРС измеряет индуктивность и преобразует ее в двоичные данные, которые могут обрабатываться микроконтроллером, который интерпретирует изменения индуктивности и инициирует соответствующие ответы.
Предоставлено Texas Instruments
Емкостные и индуктивные
Я не эксперт по индуктивному сенсорному ощущению, но кажется, что основным преимуществом над емкостным сенсорным ощущением является экологическая устойчивость. Различные факторы могут влиять на емкость сенсорного датчика температуры, пыли, влаги. Система индуктивного сенсорного восприятия, по-видимому, более совместима с приложениями, которые требуют устойчивости к неблагоприятным условиям окружающей среды.
Продукты
Инструменты Техаса
Новый оценочный комплект от TI дает вам все, что вам нужно, чтобы начать работу с индуктивным сенсорным ощущением. LDC2114-QUICKSTART-KIT поставляется с платой разработки, которая обеспечивает соответствующую схему управления и интерфейса; центральным компонентом является интегральная схема индуктивности с цифровым преобразователем LDC2114.
TI LDC2114 4-канальный индуктивный сенсорный модуль оценки. Изображение предоставлено Texas Instruments
В комплект также входит LDCCOILEVM, который представляет собой плату с 19 катушками на печатной плате с индуктивным касанием.
TI LDCCOILEVM. Предоставлено Texas Instruments
LDC2114 представляется высокопроизводительным устройством. Он включает в себя резонансную схему для управления катушками, схему измерения индуктивности и алгоритмы обработки. Согласно таблице данных, когда все сказано и выполнено, устройство может надежно обнаруживать прогибы размером до 200 нм, другими словами, можно обнаружить очень легкое прикосновение (я предполагаю, что не требуется много усилий, чтобы вызвать 200 нм прогиб в тонком куске металла).
микрочип
Насколько я могу судить, комплект разработчика TI является единственным в настоящее время доступным. Microchip используется для разработки индуктивной сенсорной панели, но теперь она отображается как «устаревшая» и официально не доступна для покупки. Тем не менее, вы можете получить доступ к руководству пользователя для этой платы, и информация в этом документе по-прежнему полезна, тем более что плата Microchip полагалась на микроконтроллер вместо специализированного преобразователя индуктивности в цифровой. Раздел «Теория работы», начинающийся на стр. 19, станет хорошим местом для начала, если вы хотите внедрить индуктивное касание через пользовательскую прошивку.
Индуктивный сенсорный сенсорный датчик DM183027. Изображение предоставлено Mouser Electronics
Если вы знаете какие-либо другие микросхемы или платы, специально предназначенные для индуктивного сенсорного ощущения, не стесняйтесь упоминать их в комментариях.