觸摸彈簧使用

在實際應用中可以使用不同形狀的彈簧。每種形狀都有其優(yōu)缺點。常見的彈簧包括圓形彈簧、變直徑的圓形彈簧以及矩形彈簧等。

圖1顯示的是用于標準按鈕的圓形彈簧，這種圓形彈簧按鈕的制作非常簡單，中央的空間可用于背光或其它目的。 圖2顯示的是敏感度更高的圓形彈簧。當覆蓋層接觸并壓下彈簧時，較寬的一頭會縮進，進而形成一個固態(tài)感應器，這不僅提高了感應靈敏度，而且還允許使用更厚的覆蓋層。 圖3是構建滑塊更好的辦法是使用矩形彈簧。 當把幾個矩形彈簧排成一行時，就能更有效地覆蓋滑塊感應區(qū)域。此外，矩形彈簧的寬度小于圓形彈簧，因此能構建包含更多彈簧感應器的滑塊 。如前所述，彈簧有一個較高的側(cè)面靈敏度。這種敏感度在滑塊應用中是一個優(yōu)勢。如果覆蓋層較厚且使用內(nèi)插法的話，在斷片數(shù)量和覆蓋層厚度相同的情況下，由彈簧構成的滑塊比固態(tài)電導式滑塊具有更好的線性度。由于相鄰斷片電場相互重疊的情況較多，所以彈簧滑塊斷片信號分布的偏差更大。在使用形心算法時，不同斷片間的電場分布的偏差越小，接觸位置計算的線性度就越好。

利用彈簧還能開發(fā)出更多附加功能，包括：背光的使用感應器通常需要背光。用彈簧作為感應器能在內(nèi)部置入 LED 用于實現(xiàn)統(tǒng)一的前面板照明。可以實現(xiàn)兩種類型的背光照明：

一、LED 安裝在板的上部可提供擴散的背光效果，

二、LED 安裝在板的下部則能將光通過開口向上射出，實現(xiàn)聚光效果。

大范圍的散射光適用于前面板圖標的背光設計，而較窄的聚光適用于狀態(tài)指示燈的設計。雙色 LED 非常適用于許多既需要背光又需要按鈕狀態(tài)指示的應用。

觸摸這個按鈕僅能觸發(fā)感應器，而按壓該按鈕則將同時觸發(fā)感應器和機械按鈕。在此情況下，只有在感應器工作時才能提供背光、提示等預備動作。在兩個按鈕同時觸發(fā)時才能執(zhí)行最終的動作。例如，在 GPS導航系統(tǒng)中，觸摸按鈕僅顯示提示信息，只有按壓按鈕才能進行操作。

彈簧的高度應為 5 毫米或以上。超過這一范圍，敏感度則不會再隨著彈簧的高度增加而增強，但也不會導致性能下降；因此，電路板和覆蓋層之間的距離可以根據(jù)需要相應延長。如果彈簧的高度低于 5 毫米，彈性、敏感度和側(cè)面敏感度等特性就會受到影響。對于 4 毫米厚的覆蓋層，為了獲得最佳的彈簧靈敏度，彈簧的直徑不得小于 10 毫米。在特定情況下，如果彈簧的靈敏度相對于選定的覆蓋層而言已經(jīng)足夠，則可選用直徑較小的彈簧。當 FTC 的變動范圍僅介于數(shù)百分之一皮法之間時，彈簧線的粗細不會對電容特性產(chǎn)生太大的影響。因此，彈簧線的粗細應由對彈簧所要求的強度來決定。總體來說，彈簧線的粗細應介于 0.3～1.5 毫米之間。根據(jù)模擬的中間結果，彈簧感應器的自身電容一般會大于相同直徑的固態(tài)電導式感應器。當采用 CSD 方法時，可通過保護電極來加以補償。

觸摸彈簧在 PCB的安裝要求，由于彈簧的側(cè)邊靈敏度較高，因此相鄰彈簧感應器彼此間的距離應該盡可能遠一些，以避免錯誤檢測。如果感應器間距較小，可增加一個比較層。彈簧感應區(qū)域的要求與固態(tài)按鈕的要求一樣。如果覆蓋層較厚，彈簧直徑必須比覆蓋層的厚度大至少 2 至 3 倍，且 PCB 和覆蓋層之間的距離必須為 5 毫米或更多。請勿在彈簧下面安放固態(tài)接地，因為這會加大彈簧焊接的復雜度，并增加感應器的原生電容。

觸摸彈簧產(chǎn)品名稱

對于傳統(tǒng)機械開關而言是一種穩(wěn)健的電容式感應替代方案。采用可伸縮式觸摸按鍵，無需更改殼模具即可實現(xiàn)觸摸按鍵控制產(chǎn)品，觸摸敏感度非常良好。

觸摸彈簧產(chǎn)品材料

琴碳鋼絲、低碳鋼絲，高碳鋼、錳鋼絲，鎳絲，60SizMNA，彈簧用不銹鋼絲等材料。

觸摸彈簧表面鍍層

環(huán)保鎳、鍍無鎳白K、直上金、底金、銀色、青古銅、古銀等。

觸摸彈簧適用范圍

適用于電磁爐，光波爐，電餅鐺，消毒柜，油煙機，熱水器，曖風機，洗菜機，點鈔機，按摩器，電烤箱，電子酒柜，飲水機等一系列高檔智能觸摸小家電產(chǎn)品。

觸摸彈簧選型規(guī)格

觸摸按鍵產(chǎn)品,請?zhí)峁┮韵聨讉€參數(shù):A,圓形五金觸片直徑 . B,彈簧線徑 . C,彈簧高度 . D,彈簧圈數(shù). E,彈簧外徑 . F,若為中空觸摸按鍵需提供內(nèi)圓直徑。

觸摸彈簧注意事項

彈簧產(chǎn)品作為各大行業(yè)常用的五金零件，并不同等于【螺絲、螺母】標準件等；螺絲、螺母在所有的五金店均有銷售，但是彈簧卻很少，比如兩個廠家，產(chǎn)品外表都相差無幾，但是需要的彈簧尺寸、壓縮彈性、拉力、扭力卻截然不同。所以彈簧不具備做大量的庫存，還請各路好友諒解！

利用彈簧構建電容式感應器電--容式感應相對于傳統(tǒng)機械開關而言是一種穩(wěn)健的替代方案。不過，有些應用不能在覆蓋層下直接安置印刷電路板，也不能將印制電路板連接到設備外殼上。 　這類應用包括爐灶、洗衣機、電冰箱、微波爐等家用電器以及收音機、電視調(diào)諧器、控制面板、座位上的乘員檢測系統(tǒng)等各種車輛電子裝置。

金屬彈簧感應器-可用來替代固態(tài)電導式感應器，這樣，PCB 的位置就可以遠離覆蓋層，并能在震動強烈或溫度急劇變化的工作條件下提供可靠的感應器連接。此外，彈簧還可提供背光照明、融合機械和電容按鈕等其它功能。

觸摸彈簧電場模擬

為了對比彈簧感應器與固態(tài)電導式感應器之間的行為，必須要對相關對象的電場進行建模。在對固態(tài)電導式感應器和彈簧感應器建模時，我們假定以下情況：

· 覆蓋層為無機玻璃：相對介電常數(shù) e = 4.2；厚度 = 4 mm。

· 將手指建模為金屬橢圓體：高度 = 20 mm；直徑 = 10 mm。

· 固態(tài)電導式感應器為固態(tài)金屬環(huán)：直徑 = 10 mm；厚度 = 0.1 mm。

· 彈簧感應器用中空的金屬圓筒建模：高度 = 20 mm；直徑 = 10 mm；金屬厚度 = 1mm。

彈簧的靈敏度稍優(yōu)于含有較厚覆蓋層的固態(tài)電導式感應器，因為彈簧感應器能形成較大的電場。

觸摸彈簧電容模擬

為了明確覆蓋層厚度對手指觸摸增加電容 (FTC) 的影響，我們?nèi)杂孟嗤墓虘B(tài)電導式感應器和彈簧感應模擬器進行建模，但覆蓋層厚度從 1 毫米增加到了 10 毫米。

此外，為了明確彈簧的最佳物理尺寸，F(xiàn)TC 的相關性將根據(jù)其高度、直徑和彈簧線粗細等參數(shù)進行建模。當手指放在感應器上時，彈簧和固態(tài)電導式感應器的靈敏度相同。當手指位置稍偏感應器中心時，這兩種感應器的靈敏度都會下降，但彈簧感應器的靈敏度略強于電導式感應器。手指放置位置偏離時，彈簧感應器上信號較強是彈簧感應器的一大優(yōu)勢，尤其是在滑塊應用），這種優(yōu)勢則更加明顯。如果覆蓋層厚度為 2 毫米或更厚，彈簧感應器的靈敏度會更高。更適于獲得最佳電容特性的彈簧物理尺寸。

圖 16 顯示了家用電器應用項目的演示范例。 　在板和覆蓋層之間的空隙處，可用彈簧替代固態(tài)電導式感應器。在板的厚度大于幾毫米的情況下，彈簧的靈敏度并不低于標準感應器。同時，使用彈簧具有以下優(yōu)勢：

· 在 PCB 和覆蓋層之間提供空隙。

· 可使安裝的按鈕與板之間保留不同的距離，從而更便于支持彎曲的覆蓋層。

· 由于彈簧具有彈性，因而能在震動或覆蓋層與板之間的距離有所改變的情況下（比如洗衣機中出現(xiàn)的情況）提供可靠的感應器功能。

· 非常適合較厚的覆蓋層。

· 在斷片數(shù)量和插值比率相同的情況下，可提供比固態(tài)導通滑塊更好的滑塊線性度。

· 便于創(chuàng)建感應器前面板背光。

· 電容感應能與機械按鈕組合使用，進一步改善用戶界面。

觸摸感應的操作面板因為其堅固、耐磨損、可以絕緣、隔塵、隔水，而且外觀美觀新穎而迅速在很多領域被應用，成為熱門技術。但很多采用了觸摸感應面板的產(chǎn)品都遇到了諸如生產(chǎn)調(diào)試困難，觸摸感應面板工作不穩(wěn)定，在潮濕，強干擾環(huán)境下容易誤動，造成客戶退貨的難題。

生產(chǎn)調(diào)試困難，無法上批量生產(chǎn)。觸摸感應面板工作不穩(wěn)定。在潮濕，強干擾環(huán)境下容易誤動，造成客戶退貨。產(chǎn)品長期工作穩(wěn)定性差，生產(chǎn)線調(diào)試好的產(chǎn)品，經(jīng)過運輸或長期工作以后靈敏度變化或經(jīng)常誤動而增加了很大的售后成本。

這些原因造成了很多廠家既希望采用這一新技術，又對采用了這個技術的產(chǎn)品是否能穩(wěn)定工作心存疑慮。因為觸摸感應面板簡單的試用往往無法發(fā)現(xiàn)有什么不妥。經(jīng)常要等到發(fā)貨后顧客使用一段時間才會出現(xiàn)形形色色的問題。這時不可避免的會給廠家?guī)沓杀竞吐曌u上的損失。

顧客遇到觸摸感應面板的突出問題就是靈敏度和可靠性（無誤動）各種環(huán)境下很難保持穩(wěn)定，尤其是長期工作的情況。

觸摸感應面板主流的技術是采用電容感應技術來實現(xiàn)。因為手指在感應盤上帶來的電容變化極小，而且隨著隔離的絕緣面板厚度增加，電容的大小會成指數(shù)降低。大概隔5mm的鋼化玻璃后，人的手指觸摸只能帶來不到0.5PF的電容變化。對于這樣微小的測量量，濕度、溫度的變化、電磁干擾、電源干擾等都會極大的影響測量電路的測量結果。如果沒有特殊、專業(yè)的處理辦法很難保證觸摸感應面板的工作穩(wěn)定尤其是各種惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定性 。