Daudzi mūsdienu elektronikas izstrādājumi ir aprīkoti ar sensoriem, kas atpazīst objekta, piemēram, pirksta, tuvumu tastatūrai vai cilvēka auss tuvumu tālrunim. Šī tehnoloģija tiek aktīvi izmantota dažāda veida skārienjutīgajos paneļos, kas novērš ierīču mehānisku pārslēgšanu, kā arī pagarina to kalpošanas laiku. Un daudziem var rasties jautājums: tuvuma sensors tālrunī - kas tas ir un kā tas darbojas? Tālāk šī ierīce tiks aplūkota no ieviešanas viedokļa, izmantojot kapacitatīvo tehnoloģiju.
Tuvuma noteikšana
Tuvuma atpazīšana, izmantojot bezkontakta tehnoloģiju, ātri atrada pielietojumu portatīvo ierīču jomā, kuras tiek darbinātas autonomi. Funkcija tiek aktīvi izmantota jaunākajos viedtālruņu un planšetdatoru modeļos, mūzikas atskaņotājos. Tās galvenais mērķis ir palielināt ierīču uzticamību un ietaupītelektriskā enerģija.
Ierīces displejs būs neaktīvā stāvoklī, līdz tiks konstatēta lietotāja rokas tuvošanās, par ko tieši atbild telefonā esošais tuvuma sensors. Kas tas ir - kļūs skaidrs, ja ņemsim vērā tā darbības principu. Runājot par šīs tehnoloģijas izmantošanu, ir vērts atzīmēt, ka gaidīšanas režīmā ar enerģijas patēriņu nodarbojas tikai centrālais procesors. Un, kad tuvuma sensori nosaka plaukstas vai pirksta tuvošanos, ieslēdzas displejs, kas parāda pašreizējo informāciju. Tas viss ļauj samazināt sīkrīka vidējo enerģijas patēriņu, vienlaikus palielinot akumulatora darbības laiku.
Funkcijas izmantošanas iespējas dažādās tehnikās
Mājsaimniecības automatizācijā ļoti izplatīta ir kļuvusi arī tuvuma atpazīšanas funkcija. Bezkontakta sensori tiek izmantoti, lai ieslēgtu galda lampas, atvērtu ūdens krānus, kad to darbības laukā atrodas cilvēka roka; ledusskapju un mikroviļņu krāsniņu displeji būs neaktīvi, līdz tiem pietuvosies lietotāja roka. Aprīkots ar šo funkciju un jaunām mājas automatizācijas sistēmām. Skārienjutīgie displeji, ko izmanto ierīču un apgaismojuma vadīšanai, ir iestatīti kā digitālie foto rāmji. Bet, tiklīdz kāds no cilvēkiem tuvojas viņiem, uzreiz parādās vadības pogas. Diezgan interesanta tehnoloģija ir tālrunī esošais tuvuma sensors. Kas tas ir, palīdzēs saprast metodes aprakstu, ar kurunotiek atpazīšana.
Tuvuma atpazīšanas metodes
Ir vairāki veidi, tostarp induktīvie, rezistīvie, optiskie, kapacitatīvie, vizuālie un akustiskie. Katram no tiem ir noteiktas priekšrocības un trūkumi. Vienas vai citas tehnoloģijas izvēle ir atkarīga no izmaksām un darba ar to viegluma. Apsveriet tuvuma sensoru tālrunī - kas tas ir, noteikta informācija palīdzēs saprast. Visbiežāk izmantotie kapacitatīvie tuvuma sensori. Viņu darbības princips ir diezgan vienkāršs. Sensors ar tam piemērotiem vadītājiem ir paslēpts zem īpaša aizsargslāņa. Diviem vadošiem elementiem, kas atrodas tuvu viens otram, ir noteikta parazitārā kapacitāte, kas rodas starp vadošo zemējuma slāni un paša sensora kontakta paliktni. Parasti tā vērtība ir 10–300 pikafarādes.
Kad, piemēram, pirksts tuvojas sensoram, sistēmas kopējā jauda mainās. Tas tiek izmantots, lai noteiktu objektu tuvuma sensora tuvumā.
Kapacitātes izmaiņu noteikšana
Cik precīzi un uzticami darbosies bezkontakta sensors, ir pilnībā atkarīgs no sistēmas mainītās kapacitātes mērījumu precizitātes. Šim nolūkam ir izstrādātas vairākas metodes, no kurām slavenākās ir lādiņa pārnešanas, secīgās tuvināšanas, kapacitātes mijiedarbības un sigma-delta metodes metodes. Visbiežāk tiek izmantoti divi no tiem. Abi izmantopārslēgta kapacitatīvā ķēde un ārējais mērkondensators.
Secīgās tuvināšanas metode
Šajā gadījumā tiek uzlādēta ieslēgtā kapacitatīvā ķēde. No šī kondensatora spriegums tiek piegādāts salīdzinājumam caur zemfrekvences filtru, kur to salīdzina ar atsauces spriegumu. Ar ģeneratoru sinhronizētais skaitītājs tiek bloķēts, izmantojot salīdzinājuma izejas signālu. Šī konkrētā signāla apstrāde tiek veikta noteiktam sensora statusam. Secīgo tuvinājumu metodei nepieciešams niecīgs ārējo komponentu skaits. Šajā gadījumā ķēdes darbību neietekmē šķērsruna barošanas ķēdē.
Atpazīšanas tehnoloģijas priekšrocības un trūkumi
Android tuvuma sensoram, tāpat kā citiem, ir noteiktas funkcijas. Šajā gadījumā priekšrocības ir šādas:
- diezgan liels noteikšanas laukums;
- augsta jutības pakāpe;
- relatīva pieejamība cenas ziņā, jo sensoru ražošana notiek no diezgan lētām detaļām - vara, alvas oksīdu plēves, indija un drukas tintes, ārējā stieples sensora;
- mazs izmērs;
- dizaina daudzpusība;
- temperatūras stabilitāte;
- iespēja darboties, izmantojot dažādus nevadošus pārklājumus, piemēram, dažāda biezuma stiklus;
- izturība un augsta uzticamība.
Šai metodei ir arī daži trūkumi:
- jutīgselementam jābūt vadošam, tad tas var noteikt pieeju; tomēr tas var neatpazīt roku, piemēram, gumijas cimdā;
- atrašanās tuvu vadošam objektam var izraisīt sistēmas parazitārās kapacitātes pārrēķinu, lai ņemtu vērā šī objekta izraisītās izmaiņas. Nākotnē tas bieži rada kļūdaini pozitīvus rezultātus, tomēr, kalibrējot tuvuma sensoru, šī problēma tiks novērsta;
- kapacitatīvā noteikšanas metode darbojas tā, ka, ja tās diapazonā ir metāla priekšmeti, diapazons samazinās.
iPhone 4 ekrāna bloķēšana
Tuvuma sensors darbojas tā, ka tas ļauj zvana laikā izslēgt viedtālruņa ekrānu, lai novērstu nejaušus taustiņu nospiešanu. Ir īpašas lietojumprogrammas, kas ļauj bloķēt ekrānu, vienkārši pārvelkot to ar roku. Lai to ieslēgtu, jānospiež aparatūras taustiņš.
Kalibrēšana
Diezgan bieži lietotāji saskaras ar nepatīkamu situāciju, kad sarunas laikā ekrāns netiek bloķēts. Un gadās arī, ka pēc sarunas beigām displejs neieslēdzas, tāpēc tālrunis neatbloķējas. Piemēram, Nokia tuvuma sensors nedarbojas pareizi. Lai novērstu šo problēmu, tas ir jākalibrē. Parasti lielākā daļa ražotāju šiem nolūkiem izmanto specializētu programmatūru, kuru var lejupielādēt no oficiālās vietnes.
Jaunākajās Android 4 versijās ir kalibrēšanas funkcijaatrodas tieši izvēlnē. Lai to izdarītu, jums jāievada iestatījumi, jāatrod ekrāns un pēc tam jāatlasa vienums Tuvuma sensora kalibrēšana. Pēc sensora aizvēršanas ar roku, parādītajā logā nospiediet OK. Kalibrēšana dažreiz ir atļauta, neaizsedzot sensoru.
