五感のどれかが正常に働かなくなるとどうなるでしょうか？ 大好きな食べ物を味わうことも、大好きな花の香りを嗅ぐこともできなくなります。 物理学では、センサーも同じ働きをします。 電子機器には、周囲で何が起こっているかを検出できるセンサーが必要です。 Willem Von Simens は 80 年代に史上初の温度センサーを発明しました。 この発明の後、他の物理学者がいくつかの新しいバージョンのセンサーについてブレインストーミングを行いました。
その後、90 年代初頭に IR センサーが登場しました。 テクノロジーは急速に進歩しているため、各国の経済を安定させるには新しい発明がこれまで以上に重要であることは誰もが知っています。 現在、重要な領域は、湿度、煙、動きを検出するさまざまな種類のセンサーに依存しています。 センサーには、アナログとデジタルの 2 つの大きなカテゴリがあります。 ただし、時間の都合上、すべての種類のセンサーについてご紹介することはできません。 そこで、この投稿ではタッチ センサーを取り上げました。
タッチセンサー回路とは何ですか?
タッチセンサーは素晴らしいデバイスです。 これは、デバイスを通じて接触を感知したいときにそのようなセンサーを使用できるためです。 かなり明白ですよね？ 主にタッチしてON/OFFすることで通常のスイッチとして機能します。 これらは、直感的なインターフェイスにとって重要です。 タッチ センサーを触覚センサーと呼ぶこともできます。
タッチセンサー回路の特徴
- 構築は簡単です
- 手頃な価格で生産できます
- 大量生産も可能です
- スイッチの代わりに使用しても信頼性が高くなります。
タッチセンサー回路の種類
- 静電容量センサー: これらはデバイスの静電容量を決定するためのもので、主に小型のポータブル デバイスに役立ちます。これらは耐久性が高く、摩耗による損傷に大きく耐えます。
- 抵抗センサー: これらのセンサーは、優れたパフォーマンスを得るために魔法のような電気特性を必要としません。 彼らの仕事は、観察中のあらゆる表面上の圧力を検出することです。
タッチセンサー回路の原理
タッチセンサーには、自然なパフォーマンスを実現するための特別な動作原理があります。 動作原理はスイッチの動作原理と変わりません。 それらに触れたり、何らかの圧力を感知するとセンサーが作動し、閉じたスイッチと同じように動作します。 センサーから圧力を取り除くと、センサーは開いたスイッチのように動作します。
静電容量式タッチセンサー回路の働き
静電容量式タッチセンサーについて話す場合、それらは一対の平行な導体で構成されます。 これらの導体の間には絶縁体が配置されています。 この場合、導体は実際にはコンデンサです。 センサーに触れると、プレートもタッチに反応します。 私たちの指はセンサーの導電体であるため、静電容量値が増加します。 コンデンサのデフォルト値は C0 です。これは、静電容量に何らかの変化が生じると変化することを意味します。
抵抗膜式タッチセンサー回路の仕組み
次に、抵抗膜式タッチセンサーについて説明します。 この場合、彼らの仕事は圧力を検出することですよね? したがって、同時に接触を感知できるように、特定の表面にかかる圧力の量を決定します。 静電容量センサーと同様に、抵抗膜タッチセンサーにも 2 つの導体が存在します。 プレートには、優れた導体として機能する酸化インジウムスズ層が付いています。 ただし、これらのプレートの間には少しスペースが必要です。 これらのプレート間にも電圧が存在します。 表面に圧力を加えると、プレートの底まで圧力が感知されます。 電圧が低下し、センサーがそれを感知します。 一般に、このようにして圧力を使用してタッチを検出します。
タッチセンサー回路の応用例
タッチ センサーが私たちの日常生活を楽にするのにどのように貢献しているかまだご存じない方のために、このセクションではタッチ センサーの応用について説明します。 以下で見てみましょう。
携帯電話にはタッチセンサーが使われています。
家庭用電化製品や家電製品もタッチ センサーで動作します。
タッチ センサーは、デバイスの構築において距離と圧力を測定するために使用できます。
抵抗タッチ センサーは、わずかな圧力や接触を検出するのに役立ち、タッチパッドやキーパッドなどの用途に使用できます。
タッチセンサー回路のデメリット
場合によっては、タッチ センサーに不具合が発生し、誤警報などの誤った結果が生成されることがあります。 このため、メンテナンスを理解し、信頼性の高い工業グレードのタッチ センサーを毎回使用することが重要です。
最高のタッチセンサー回路
・4017IC
ほとんどのプロデューサーが依存している標準的なタッチ センサーがいくつかあります。 その 1 つが 4017 IC です。 それがどのように機能するのか、そしてプロデューサーの最初の選択肢であることがなぜそれほど特別なのかを見ていきます。
ほとんどの IC には通常 5 ～ 10 個の出力があります。
出力はピン 3 から始まりピン 11 で終わります。 ただし、これは IC の種類によって異なる場合があります。
この範囲には、単一のピンが正のパルスを検出するたびにピン全体に上位ロジックを転送する役割を果たすすべての出力が含まれます。
シーケンスは必ずしも最後のピン (ピン 11) で終了する必要はありません。 いつでも好きなピンで停止できます。
シーケンスがこの特定のピンに到達したときにサイクルを停止する必要があるように、追加のピン 15 が必要です。 新しいサイクルは同じになり、シーケンスも同じ順序に従います。
働く
このサイクルを引き起こす要因の 1 つは、プレートに触れたときです。 ピン 14 に触れると、ピン 14 に現れる正のパルスが生成されます。 ここで、スイッチをオンにし、上位ロジックがピン 3 に存在すると想像してください。 ピンはまだ何にも接続されていません。 同時に、pin2 をリレーに接続しました。
現在リレーはOFFです。 プレートに触れると、ピン 14 の正のパルスがピン 3 からピン 2 へ向かう出力シーケンスを生成し、スイッチをオンにします。 リレーや負荷によって変化しない固定値です。 プレートに 2 回目に触れると、シーケンスの順序はピン 2 – ピン 4 になります。これは、IC にピン 3 のロジックを変更させることを意味します。 リレーと負荷がオフになります。
