Många produkter av modern elektronik är utrustade med sensorer som känner av närheten till ett föremål, till exempel ett finger, till tangentbordet eller en persons öra till telefonen. Denna teknik används aktivt i pekpaneler av olika slag, vilket eliminerar mekanisk omkoppling av enheter, samt förlänger deras livslängd. Och många kan mycket väl ha en fråga: närhetssensorn i telefonen – vad är det och hur fungerar det? Därefter kommer denna enhet att övervägas ur implementeringssynpunkt med kapacitiv teknologi.
Närhetsdetektering
Närhetsigenkänning med hjälp av beröringsfri teknik hittade snabbt en applikation inom området för bärbara enheter som drivs autonomt. Funktionen används aktivt i de senaste modellerna av smartphones och surfplattor, i musikspelare. Dess huvudsakliga syfte är att öka tillförlitligheten hos enheter och sparaelektrisk energi.
Skärmen på enheten kommer att vara i ett inaktivt tillstånd tills användarens hand närmar sig, vilket är exakt vad närhetssensorn i telefonen är ansvarig för. Vad det är - det kommer att bli klart om vi överväger principen för dess arbete. När det gäller att använda denna teknik är det värt att notera att i standby-läge är det bara den centrala processorn som är engagerad i energiförbrukningen. Och när närhetssensorerna upptäcker när en handflata eller ett finger närmar sig, slås displayen på, vilket visar aktuell information. Allt detta gör att du kan minska den genomsnittliga strömförbrukningen för gadgeten, samtidigt som batteritiden ökar.
Funktioner för att använda funktionen i olika tekniker
Inom hushållsautomation har även närhetsidentifieringsfunktionen blivit mycket utbredd. Beröringsfria sensorer används för att tända bordslampor, öppna vattenkranar när en mänsklig hand befinner sig i deras verksamhetsområde; displayerna på kylskåp och mikrovågsugnar kommer att vara inaktiva tills användarens hand närmar sig dem. Utrustad med denna funktion och nya hemautomationssystem. Pekskärmar som används för att styra apparater och belysning är inställda för att fungera som digitala fotoramar. Men så fort någon av personerna närmar sig dem dyker kontrollknappar upp direkt. En ganska intressant teknik är närhetssensorn i telefonen. Vad det är kommer att hjälpa till att förstå beskrivningen av metoden med vilkenigenkänning sker.
Närhetsidentifieringsmetoder
Det finns ett antal sätt, bland annat induktiv, resistiv, optisk, kapacitiv, visuell och akustisk. Var och en av dem har vissa fördelar och nackdelar. Valet av en eller annan teknik beror på kostnaden och lättheten att arbeta med den. Tänk på närhetssensorn i telefonen - vad det är, kommer viss information att hjälpa till att förstå. De mest använda kapacitiva närhetssensorerna. Deras arbetsprincip är ganska enkel. Sensorn med ledare som är lämpliga för den är gömd under ett speciellt skyddsskikt. Två ledande element som är i nära anslutning till varandra har en viss parasitisk kapacitans som uppstår mellan det ledande jordskiktet och kontaktplattan på själva sensorn. Vanligtvis är dess värde 10-300 picafarads.
När ett finger till exempel närmar sig sensorn ändras systemets totala kapacitet. Detta är vad som används för att upptäcka ett föremål nära närhetssensorn.
Detektering av kapacitetsändring
Hur exakt och tillförlitligt en beröringsfri sensor kommer att fungera beror helt på noggrannheten i mätningarna av den ändrade kapacitansen i systemet. För detta ändamål har ett antal metoder utvecklats, bland vilka de mest kända är metoderna för laddningsöverföring, successiv approximation, kapacitansinteraktion och sigma-deltametoden. Två av dem är vanligast. Båda använderswitchad kapacitiv krets och en extern mätkondensator.
Successiv uppskattningsmetod
I detta fall laddas den omkopplade kapacitiva kretsen. Från denna kondensator tillförs spänning till komparatorn genom lågpassfiltret, där den jämförs med referensspänningen. Räknaren som är synkroniserad med generatorn låses med hjälp av komparatorns utsignal. Bearbetning av denna speciella signal utförs för en viss status för sensorn. Metoden för successiva approximationer kräver ett försumbart antal externa komponenter. I detta fall påverkas inte kretsens funktion av överhörning på matningskretsen.
Fördelar och nackdelar med igenkänningsteknik
Android-närhetssensorn har, liksom andra, vissa funktioner. Fördelarna i det här fallet inkluderar följande:
- ganska stort detektionsområde;
- hög grad av känslighet;
- relativ överkomlig prismässigt, eftersom tillverkningen av sensorer sker av ganska billiga komponenter - koppar, en film av tennoxider, indium och tryckfärg, en extern trådsensor;
- liten storlek;
- designmångsidighet;
- temperaturstabilitet;
- möjligheten att fungera med användning av olika icke-ledande beläggningar, till exempel glas med olika tjocklek;
- hållbarhet och hög tillförlitlighet.
Denna metod har också vissa nackdelar:
- känsligelementet måste vara ledande, då kan det upptäcka tillvägagångssättet; dock kanske den inte upptäcker en hand, till exempel i en gummihandske;
- att vara nära ett ledande objekt kan få systemet att räkna om den parasitiska kapacitansen för att ta hänsyn till förändringarna som orsakas av detta objekt. Detta orsakar ofta falska positiva resultat i framtiden, men kalibrering av närhetssensorn kommer att eliminera detta problem;
- Den kapacitiva detekteringsmetoden fungerar på ett sådant sätt att när det finns metallföremål i dess räckvidd, minskar räckvidden.
iPhone 4-skärmlås
Närhetssensorn fungerar på ett sådant sätt att den låter dig stänga av smartphoneskärmen under ett samtal för att förhindra oavsiktliga knapptryckningar. Det finns speciella applikationer som låter dig låsa skärmen genom att helt enkelt svepa handen över den. För att slå på den måste du trycka på hårdvaruknappen.
Calibration
Ganska ofta ställs användare inför en obehaglig situation när skärmen inte är låst under ett samtal. Och det händer också att displayen inte slås på efter slutet av konversationen, varför telefonen inte låses upp. Till exempel fungerar inte Nokias närhetssensor korrekt. För att åtgärda det här problemet måste det kalibreras. Vanligtvis använder de flesta tillverkare specialiserad programvara för dessa ändamål, som kan laddas ner från den officiella webbplatsen.
I de senaste versionerna av Android 4, kalibreringsfunktionenfinns direkt på menyn. För att göra detta måste du ange inställningarna, hitta skärmen och sedan välja objektet Kalibrering av närhetssensor. Efter att ha stängt sensorn med handen, tryck OK i fönstret som visas. Kalibrering tillåts ibland utan att täcka sensorn.
