Puudutage lülitit

Puutetundlik lüliti on elektriseade valguse juhtimiseks, mis erineb anduri tavalisest olemasolust. Välispraktikas nimetatakse seadmeid õigesti elektrooniliseks. Ja õigesti, tahke oleku elektroonika saavutusi kasutatakse puutetundliku lüliti koostises aktiivselt.

puutetundlike lülitite põhifunktsioonid Touch-lülitid on mõeldud kasutamiseks anduri( andur - andur) osana. Oskab registreerida käe soojust, tähistada puudutust, keskenduda heli. Selliseid seadmeid nimetatakse kohalolekuanduriteks ja nende valgustusjuhtimine on sekundaarne. Sageli võtavad keerulised elektroonilised seadmed turva- või kontrollimehhanismide rolli eri protsessides. Tüüpiline näide on supermarketite automaatuksed.

Andurilülitil ei ole andur füüsiliselt võimeline tekitama tugevat signaali otse juhtimiseks. Pinge( või voolu) tase on millivoltides( milliamperides).See ei ole isegi piisav signaali edastamiseks transistori alusele. Touch-lülitite teine ​​omadus on võimendusseadmete olemasolu. Tavaliselt on need transistorid või teised tahkis-elektroonika esindajad, kes on kaskaadsed: esimene on väga tundlik, kuid väike võimsus, siis jämedam, kuid võimeline tõmbama rasket koormust. Sageli kasutatakse vooluahelate galvaanilist eraldamist optiliste sidurite abil, kus juhtsignaal edastatakse optilise kiirguse( valgus) kaudu. See eraldab nõrgad andurid puutetundliku lüliti toiteosast.

lüliti Lisaks optilisele kasutatakse ka raadiosagedusala. Siis muutub raadiovõrk traadita sideprotokollide WiFi, BlueTooth jne abil õhuks. Struktuur sisaldab aktiivseid elemente ja vajab neid energia saamiseks. Patareide või võrgupinge sirgendamine ja soovitud tasemeni jõudmine selgub välja. Lihtsaim näide oleks paralleel-tüüpi stabilisaator Zeneri dioodil. Ja väga harva on võimalus sisse lülitada täieõiguslik lülitusseade.

Sõltuvalt anduri tüübist reageerib valgustus erinevatele stiimulitele. Näiteks haarake käed, häälkäsklus, käsi laine või nutitelefonist SMS.See ei ole Smart Home süsteemis leitud teenuste täielik loetelu. Viimasel juhul on võimalik elektroonilise hoone täitematerjali tõeliselt arukas haldamine. Vastasel juhul võib valgust ärritava toimega sisse lülitada ja taimer välja lülitada. See on ebamugav ja ei aita kaasa energiasäästule.

Puute lülitite sordid

Touch lülitid on kaug- või kohalikud. Viimasel juhul paiknevad need lülitatud valgustusvooluahela vahetus läheduses.Ühe teema mahus ei ole võimalik uurida üksikasjalikult kõiki puutetundlikke lüliteid. Lugejale on kasulik tutvuda tänapäeval tuntud häiresüsteemidega. Paljud puutetundlikud lülitid on võtnud kaitsepõhimõttest laenu.

Passiivsed infrapunaandurid

Nüüd pööratakse suuremat tähelepanu turvasüsteemide passiivsete infrapunaandurite( PIR) teemale. Need andurid reageerivad inimkeha poolt eralduvale soojusele. Väärse häire vältimiseks lõigatakse aktiivse spektri laius mõlemalt poolt. Lüliti käivitab keha tippkiirgus, mille temperatuur on umbes 36 kraadi Celsiuse järgi. Tavaliselt koosneb sensoorne süsteem vähemalt kahest optilise kiirguse vastuvõtjast, et määrata ärrituse objekti nurkade asukoht: inimene siseneb ruumi või väljub.

Sel juhul on fotoresistori( fototransistori) tundlikud piirkonnad suunatud erinevalt. Siis on nendel signaalid erinevad, võttes arvesse nurkpositsiooni erinevust. See saavutab teistsuguse eesmärgi: seade on mõeldud reageerima ainult liikuvatele objektidele, minimeerides seega valede häirete võimalust. Isik tavaliselt ei jää rahulikuks, murettekitavaks( alarm).Selliste süsteemide eest on lihtne kaitsta, kandes tavalist ruumi. Kuid valgustussüsteemis ei ole sellised nipid ilmselgelt olulised: külastaja soovib vastupidi näha. Tänu suunda kindlaksmääramise võimalusele töötavad üksikud anduriseadmed hämardamisrežiimis: te laineid esimeses suunas - valgus muutub heledamaks, teisel juhul summutatakse( Levitoni tooted).

Puutetundlik lüliti on valitud valitud külastajate tüübi käivitamiseks. Oletame, et isik, kes istub ratastoolis, ei märka, kui andur on liiga kõrge. Lubatud anda tuba selgitavate kirjetega: laine oma käe läbi akna. See on vajalik, kui te ei soovi lemmikloomadele elektrit kulutada. Hoolimata villa olemasolust erinevad kõik elusolendid keskkonnast erinevalt.

Infrapuna andurid ei suuda kogu tuba füüsiliselt katta. Triviaalse põhjuse tõttu on kõige efektiivsemad neile tuginevad lülitid pidevad. Paigaldatakse koridori või trepi algusesse ja lõpuni. Viivituse rakendamisel on võimalik kasutada hoiuruumides, tööruumides. Tõeliselt kasulikud passiivse infrapunakiirguse andurite süsteemid on ühendatud intelligentsete kontrolleritega, mis loeb inimesi, kes on ruumi sisenenud ja sealt lahkunud. Loomulikult püüavad kõik nutikad huligaansuse motiivid sellist tandemit petta, on mõistlik täiendada puutetundlikku lülitit ja kontrollerit abivahenditega.

Piezoelemente

, on piesoelemendid puutetundlikes lülitites kahte tüüpi, mille põhimõte on sätestatud vastavalt:

• Piezoresistive effect - proovi takistuse muutmine mehaaniliste koormuste mõjul.
• piesoelektriline efekt - võimalike erinevuste teke kristallide pindadel mehaanilise deformatsiooni toimel.

Mõlemad mõjud avastati 19. sajandil. Kronoloogia langeb kokku järjekorras loendis.

Piezoresistive Sensor Switches

Piezoresistive Effect( perspektiivis tutvustati 1935. aastal John V. Cookson Wisconsini ülikoolist, kreeka piezo-crushist), mida on kirjeldanud Lord Kelvin( Journal of the Royal Society, köide 8, lk 550-555, 1856-1857), märkus 17. juunist 1857 telegraafi ärikaablite juhtivuse uurimise kohta rauda, ​​plaatina ja vase näitel. Võib-olla väide, mis puudutab proovi vastupanuvõime suurendamist 0,5% ulatuses vastuseks tugevale ja arvukale paindumisele kogu pikkuses, on vaid teema seisukohalt asjakohane. Kuid ajaloolased ei nõustu. Lord Thomson uuris mereväes kasutatavate proovide juhtivuse erinevuste põhjuseid ja sai lihtsa valemi: vase tarnija on oluline. Deformatsioonid mõjutavad vastupanuvõimet vähesel määral, see on lubatud hooletusse jätta.

Thomson oli teadlik mehaanilise pinge mõjust. Ja Royal Society preemia( Baker Loeng, 1856) esitlemisel teatas ta uudishimulikust eksperimendist. Mõõdetava Whitsoni silla õlgadel sisaldas see sama pikkusega vase või raua juhte, kuid mõned proovid venitati suspensioonidega. Diagonaali seade märkis vahe. Thomson selgitas seda mehaaniliste deformatsioonide tõttu. Kuid pole teada, kas katse teke on kooskõlas telegraafi juhtmete suhtes tehtud uuringutega. Lisaks saavad lugejad tutvuda vastupanu muutuste arvu( abscissa-telje) järjekorras joonisel, mis on võetud IEEE menetlustest 2009. aastal.

Seejärel järgiti mitmeid sarnase iseloomuga teoseid.19. sajandil olid need Tomlinsoni ja 20. sajandi märkmed, Bridgman ja Rolnik. Esimesed huvitavad tulemused saadi 1932. aastal Alleni poolt, kes kehtestas tsinki, kaadmiumi, antimoni, vismuti ja tina kristallide muutuste anisotroopia. Teiste uuringute puhul viisid Bridgmani ideed protsessi iseloomustavate tensor-võrrandite loomiseni.1938. aastal, tänu paljude teadlaste pingutustele, sündisid esimesed andurid. Nagu need, mida tänapäeval kasutatakse põranda kaaludes ja muundavad deformatsiooni vastupanu muutuseks. Juba 1950. aastal ennustasid Bardin ja Shockley tavapärastes kristallstruktuuris kolm aastat enne avastamist märkimisväärset pietsosistentset mõju.

Praegusel kujul sündis pietsosstentsiaalne efekt 30. detsembril 1953, tänu insenerile, kellel oli laiendatud perekonnanimi Smith, Bell Laboratories'ilt, kes kirjeldas mõlema juhtivuse tüüpide räni kristallide ja germaniumide uudishimulikku käitumist. Mehaaniliste mõjude tõttu muutusid proovid vastupanu. Connecticuti Ülikooli magistrikraad Lääne reservatsioon oli huvitatud pooljuhtide anisotroopsetest omadustest ning Bardeeni ja Shockley tööst. Uued andurid ilmusid juba 1950. aastal, tundlikkus 50 korda suurem kui puhta metalli analoogidel.

Kulite Semiconductor, mis on asutatud 1958. aastal, sai esimene firma, kes tegeleb piesoorsete sensorite tootmisega. Kaasaegsetes mudelites luuakse nupud õhukese pooljuhtmembraani baasil. Kui vajutate keskele servadelt, on tugev tugevus, mis muudab ala juhtivust. Mõõtmist teostab sildahel või muud meetodid. Tasakaalustamatuse pinge on võimendatud ja aitab reguleerida valguse sisse- ja väljalülitamist.

piesoelektrilised andurlülitid

piesoelektriline efekt avastati 1880. aastal vendade Jacques ja Pierre Curie poolt. Nagu eelmisel juhul, ennustati seda nähtust ette. Teoreetilise tausta põhjal soovitas René-Just Gauy ja Antoine César Becquerel võimalikku seost elektri ja mehaaniliste deformatsioonide vahel. Esimesed edukad katsed viidi läbi kvartsil, turmaliinil, topaasil, suhkruroo ja segnevtha kristallidel. Jah, paljudel ainetel on piesoelektrilised omadused:

1. Inimese luud ja kõõlused.
2. DNA molekulid.
3. Dentiin ja hambaemail.

Aasta hiljem tegi Gabriel Jonas Lippmann termodünaamika aluste põhjal ettepaneku vastupidise mõju olemasolu kohta: kristallide deformatsioon elektrivälja toimel. Seda oletust kinnitas 1882. aastal Jacques ja Pierre Curie, kes lõid radioaktiivsete elementide uurimiseks kasutatava piesoelektromeetri.1910. aastal avaldas Voldemar Voigt õpiku kristallide füüsika kohta.

Mõju põhjustas teadlaste suurt tähelepanu.1917. aastal ilmus esimese maailmasõja taustal allveelaevade sonar( Paul Langevin) ja 1921. aastal ilmus esimene kvartsresonaator( Walter Gayton Cady).Otsingu tulemusena avastati 1946. aastal baariumititaat( Arthur von Hippel).Sõjajärgsel perioodil ilmnes küllaltki palju piesoelektrilise efekti rakendusi, kuid kõik need olid vaatlusaluse teemaga vähe seotud. Kontrollseadmete puhul täheldame neist kahte, mõlemal juhul kasutatakse tundlike elementidena polümeerkile:

1. US3935485 piesoelektrilisel klaviatuuril. Seadme eesmärki ei ole täpsustatud, kuid vaadates kandidaatide nimesid( Kureha Kagaku, Kogyo Kabushiki, Kaisha) ja aasta( 1976), oletame, et komplekt oli ette nähtud konveierite automatiseeritud montaažiliinide juhtimiseks.
2. Deklareeritud US4343975( 1980) järgi võib igaüks näha proovi isegi tänapäeval elektroonilises kaupluses. See on taustavalgustusega klaviatuur, mis muudab operaatori töö palju lihtsamaks.