کلید لمسی خازنی، عملکرد و مزایا

کلید لمسی خازنی اخیرا وارد بازار شده است. تجربه موفق استفاده از این تکنولوژی بر روی تلفن های همراه، تولید کنندگان را به سمت استفاده از آن در دستگاه های دیگر سوق دارد. اساس کار این تکنولوژی بر پایه تغییر ظرفیت خازن بنا نهاده شده است.

این تکنولوژی نسبت به نمونه های قدیمی تر آن عملکرد مطلوب تری دارد. در ادامه ابتدا به معرفی انواع تکنولوژی های تاچ مورد استفاده در تولید کلید می پردازیم و سپس مزایای تکنولوژی جدید را مورد بررسی قرار خواهیم داد. با مات همراه باشید.

کلید لمسی مقاومتی

تاچ مقاومتی از دو صفحه شفاف ساخته شده است که صفحه بالایی نرم و انعطاف پذیر و صفحه زیرین سخت است (در بسیاری از مدل ها صفحه زیرین از جنس شیشه و صفحه بالایی از جنس پلاستیک است). این صفحات با یک لایه نازک رسانا (مانند اکسید ایندیوم) پوشیده شده است.

فضای بین دو صفحه خالی است و در حالت عادی با هم اتصالی ندارند. زمانی که کاربر بر روی صفحه بالایی فشار وارد می کند، صفحه خم می‌شود و به صفحه پایین متصل می شود. پس از لمس صفحه مقاومتی، سیگنالی در خروجی کلید ظاهر می شود که با استفاده از آن می توان مدار قدرت کلید را راه اندازی کرد.

کلید لمسی خازنی

در این کلیدها از یک الکترود به منظور تغییر ظرفیت یا شارژ خازن استفاده می شود. این الکترود بر پایه شارژ الکتریکی ناشی از لمس انگشت کاربر، موجب شارژ یا دشارژ شدن خازن می شود. هنگامی که کاربر کلید را لمس می کند، یک بار الکتریکی کوچک از بدن فرد به سطح کلید منتقل می شود که باعث افزایش میزان شارژ خازن می شود. این تغییر شارژ توسط مدار داخلی کلید تشخیص داده می شود. سپس فرمان تغییر وضعیت پل مورد نظر به مدار قدرت کلید ارسال می شود.

طراحی کلید لمسی خازنی

به طور معمول ساختار انواع کلید لمسی خازنی از سه لایه تشکیل می شود. لایه اول رویه کلید (محل لمس) است که می تواند از جنس کریستال، چوب و یا پلکسی باشد. لایه دوم از جنس رسانای الکتریکی ساخته می شود و وظیفه جمع آوری و هدایت بار را بر عهده دارد. در نهایت لایه سوم نقش پشتیبان را دارد و به طور معمول از یک ماده با دوام از جنس پلاستیک یا شیشه ساخته می شود. لایه دوم و سوم عموما بر روی فیبر مدار چاپی در نظر گرفته می شوند.

عملکرد تاچ خازنی

هر صفحه تاچ خازنی از جمله کلید لمسی، متشکل از مجموعه ای از هادی ها است. بدن انسان الکترولیت های هادی فراوانی دارد که در زیر سطح پوست قرار دارند. خازن ها قطعات الکترونیکی هستند که از دو هادی و یک دی الکتریک که در بین آن ها قرار می گیرد ساخته می شوند. عملکرد اصلی حسگر های خازنی با ایجاد یک میدان الکتریکی به نام میدان حاشیه ای اتفاق می افتد.

با قرار گرفتن انگشت کاربر در ناحیه میدان حاشیه ای، یک سطح هادی جدید به ساختار کلید اضافه می شود. بار الکتریکی که در این مرحله توسط انگشت ایجاد می شود، ظرفیت خازنی انگشت نام دارد. ظرفیت خازنی انگشت با پارامتر CF نشان داده می شود.

ظرفیت خازنی کلید قبل از لمس انگشت نیز با CP نمایش داده می شود. در هر لحظه ظرفیت خازنی اندازه گیری شده و با مقدار مرجع (CP) مقایسه می شود. تغییر ظرفیت خازن به معنای لمس شدن کلید لمسی خازنی است. به منظور پیشگیری از تاثیر نویز بر روی کلید، مقدار مشخصی از CF را قبول و بقیه را به عنوان نویز نادیده می گیرند.

چرا صفحات خازنی انتخاب بهتری هستند؟

کلید لمسی خازنی از پایدار بسیار بالایی برخوردار است. افزایش قدرت سیگنال لمس انگشت، کاهش زمان بازخورد و به حداقل رساندن نویز به منظور عملکرد بهتر، از جمله قابلیت های این تکنولوژی است. عوامل خارجی مانند رطوبت، تغییر دما، لمس با دستکش و سیگنال های خارج شده از سایر دستگاه های الکتریکی می توانند موجب عملکرد کاذب کلید های لمسی شوند. در حالی که این عوامل بر روی کلید لمسی خازنی حداقل تاثیر را دارند.

مزایای استفاده از کلید لمسی خازنی

دلایل مختلفی را می توان به عنوان مزایای استفاده از این کلیدها بیان کرد. علاوه بر پایداری عملکرد که مهمترین شاخصه کلیدهای لمسی خازنی است، موارد زیر را نیز می توان مورد توجه قرار داد.

دوام بیشتر

اولین دلیلی که تولید کنندگان را به سمت استفاده از این تکنولوژی در تولید کلید سوق می دهد، دوام بیشتر این تکنولوژی است. از آنجایی که هیچ قسمت متحرک یا مکانیکی در این کلید ها به کار نرفته است، احتمال خرابی آن ها در مقایسه با نمونه های مکانیکی (صفحه لمسی مقاومتی) کمتر است و طول عمر بیشتری دارند. علاوه بر این، کلید های خازنی به دلیل اینکه فضای باز و شکاف کم تری دارند، در برابر نفوذ گرد و غبار یا رطوبت ایمن تر هستند.

زیبایی و کارایی بهتر

رویه صاف این نوع کلید ها، نگهداری آن ها را برای کاربر آسان می کند. علاوه بر این، امکان اضافه کردن قابلیت هایی از جمله نور بک لایت (با استفاده از (LED در کلید های لمسی خازنی وجود دارد. به طور معمول کلید های خازنی در مقایسه با سایر فن آوری های لمسی باریکترند و سطح ظریف و جمع و جور تری دارند. این کلید ها نسبت به سایر فناوری های لمسی از ظاهر جذاب تری برخوردار هستند.