Емкостный сенсор: Проекционно-емкостный сенсорный экран P-CAP

Содержание

Проекционно-емкостный сенсорный экран P-CAP

80-дюймовый профессиональный интерактивный дисплей электронная доска PN-80TC3 открывает новые горизонты

Профессиональный интерактивный электронный дисплей  PN-80TC3 расширяет возможности проекционно-емкостной сенсорной технологии за счет применения усовершенствованного контроллера и более быстрого метода дискретизации.

Контроллер использует уникальный алгоритм, который благодаря повышенной скорости дискретизации (220 Гц) и генерированию более сильных сигналов снижает уровень шумов до 1/8 от значения, которое, предположительно, было бы достигнуто в других условиях.

Точность сенсорного ввода повышена, вероятность нежелательного и ошибочного ввода практически исключена, а проблема запаздывания (задержки по времени) почти устранена.

Преимущества для пользователей

Сенсорный экран интерактивной электронной доски с непревзойденной точностью распознает до десяти одновременных прикосновений, благодаря чему на нем могут параллельно работать четыре человека. Оригинальное ПО  Pen Software Sharp также использует уникальную технологию, которая обеспечивает возможность видимого отклика на изменение нажима на стилус.

Благодаря высокой скорости и точности сенсорного ввода, которые достигаются при применении данного подхода, рукописный ввод становится простым и естественным. Добавьте к этому чувствительность к нажиму — и пользователь в процессе написания будет чувствовать себя почти так, как будто он пишет маркером на обычной доске.

Основные отличия емкостных и резистивных дисплеев

Как ни странно, большинство пользователей телефонов и планшетов с сенсорными экранами до сих пор не подозревают о том, что дисплеи отнюдь не одинаковы, и,если дисплей нового гаджета не отвечает на нажатие карандашом или ногтем, вовсе не стоит нести его в ремонт. Дело в том, что экраны в современных устройствах могут быть двух типов: емкостные и резистивные. Чем они отличаются и какой экран выбрать?

Если не вдаваться в подробности, то емкостный экран реагирует только на предметы, проводящие электрический ток, в частности, на наши пальцы. А резистивный экран работает с совершенно любыми предметами. Иными словами, емкостный экран чувствителен к касаниям, а резистивный – к нажатиям. Каковы же особенности каждого типа?

Резистивный экран будет работать независимо от того, каким предметом вы на него воздействуете, главное, чтобы это было нечто твердое и гладкое: рука, даже в перчатке, стилус, карандаш и пр. У экранов такого типа относительно невысокая себестоимость, что делает оснащенную ими технику более доступной. К недостаткам резистивных экранов можно отнести недолговечность (на одну точку экрана можно нажать не более 35 млн раз) и сравнительную хрупкость, ведьфактически резистивный экран – это ЖК-дисплей, на поверхностькоторого нанесена гибкая пленка, которую легко повредить.

Емкостные экраны делаются из специального стекла, и это делает ихболее надежными (выдерживают 200 млн нажатий на одну точку), устойчивыми к загрязнениям и влаге. Кроме того, емкостным экраном можно управлять двумя пальцами сразу (например, увеличить изображение, разведя два пальца в стороны). Однако и у него есть свои недостатки, главный из которых то, что им невозможно пользоваться в перчатках. А при низких температурах емкостный дисплей значительно теряет чувствительность.

Однако, несмотря на эти неудобства, многие специалисты уверены, что резистивные экраны уходят в прошлое, будущее жеза емкостными, более надежными и точными. Отказ от резистивных дисплеев, по их мнению, дает толчок для развития удобных пользовательских интерфейсов, оптимизированных для управления при помощи пальцев. Единственная причина, по которой от резистивных экранов до сих пор не могут отказаться производители техники – их низкая себестоимость и следующая из нее выгода.


Типы сенсорных экранов. Какой сенсорный экран лучше

 

 

Экраны современных устройств могут не только выводить изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством посредством сенсоров.

 

Современные технологии touchscreen

Изначально сенсорные экраны применялись в некоторых карманных компьютерах, а на сегодняшний день сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных устройствах, плеерах, фото и видеокамерах, информационных киосках и так далее. При этом в каждом из перечисленных устройств может применяться тот или иной тип сенсорного экрана. В настоящее время разработано несколько типов сенсорных панелей, и, соответственно, каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. В данной статье мы как раз и рассмотрим, какие же бывают типы сенсорных экранов, их достоинства и недостатки, какой тип сенсорного экрана лучше.

Существует четыре основных типа сенсорных экранов: резистивные, емкостные, с определением поверхностно-акустических волн и инфракрасные. В мобильных же устройствах наибольшее распространение получили только два: резистивные и емкостные. Основным их отличием является тот факт, что резистивные экраны распознают нажатие, а емкостные – касание.

Резистивные сенсорные экраны

Данная технология получила наибольшее распространение среди мобильных устройств, что объясняется простотой технологии и низкой себестоимостью производства. Резистивный экран представляет собой LCD дисплей, на который наложены две прозрачные пластины, разделенные слоем диэлектрика. Верхняя пластина гибкая, так как на нее нажимает пользователь, нижняя же жестко закреплена на экране. На обращенные друг другу поверхности нанесены проводники.

 

Резистивный сенсорный экран

Микроконтроллер подает напряжение последовательно на электроды верхней и нижней пластины. При нажатии на экран гибкий верхний слой прогибается, и его внутренняя проводящая поверхность касается нижнего проводящего слоя, изменяя тем самым сопротивление всей системы. Изменение сопротивления фиксируется микроконтроллером и таким образом определяются координаты точки касания.

Из плюсов резистивных экранов можно отметить простоту и малую стоимость, неплохую чувствительность, а также возможность нажимать на экран как пальцем, так и любым предметом. Из минусов необходимо отметить плохое светопропускание (в результате приходится использовать более яркую подсветку), плохая поддержка множественных нажатий (multi-touch), не могут определять силу нажатия, а также довольно быстрый механический износ, хотя в сравнении со временем жизни телефона, этот недостаток не так уж и важен, так как обычно быстрее телефон выходит из строя, чем сенсорный экран.

Применение: сотовые телефоны, КПК, смартфоны, коммуникаторы, POS-терминалы, TabletPC, медицинское оборудование.

Емкостные сенсорные экраны

Емкостные сенсорные экраны делятся на два типа: поверхностно-емкостные и проекционно-емкостные. Поверхностно-емкостные сенсорные экраны представляют собой стекло, на поверхность которого нанесено тонкое прозрачное проводящее покрытие, поверх которого нанесено защитное покрытие. По краям стекла расположены печатные электроды, которые подают на проводящее покрытие низковольтное переменное напряжение.

 

Поверхностно-емкостной сенсорный экран

При касании экрана образуется импульс тока в точке контакта, величина которого пропорциональна расстоянию из каждого угла экрана до точки касания, таким образом, вычислить координаты места касания контроллеру достаточно просто, сравнить эти токи. Из достоинств поверхностно-емкостных экранов можно отметить: хорошее светопропускание, малое время отклика и большой ресурс касаний. Из недостатков: размещенные по бокам электроды плохо подходят для мобильных устройств, требовательны к внешней температуре, не поддерживают multi-touch, касаться можно пальцами или специальным стилусом, не могут определять силу нажатия.

Применение: информационные киоски в охраняемых помещениях, в некоторых банкоматах.

Проекционно-емкостные сенсорные экраны представляют собой стекло с нанесенными на него горизонтальными ведущими линиями проводящего материала и вертикальными определяющими линиями проводящего материала, разделенные слоем диэлектрика.

 

Проекционно-емкостной сенсорный экран

Работает такой экран следующим образом: на каждый из электродов в проводящем материале микроконтроллером последовательно подается напряжение и измеряется амплитуда возникающего в результате импульса тока. По мере приближения пальца к экрану емкость электродов, находящихся под пальцем, изменяется, и таким образом контроллер определяет место касания, то есть координаты касания – это пересекающиеся электроды с возросшей емкостью.

Достоинством проекционно-емкостных сенсорных экранов является быстрая скорость отклика на касание, поддержка multi-touch, более точное определение координат по сравнению с резистивными экранами и определение силы нажатия. Поэтому эти экраны в большей степени используются в таких устройствах, как iPhone и iPad. Также стоит отметить большую надежность этих экранов и, как следствие, больший срок работы. Из недостатков можно отметить, что на таких экранах касаться можно только пальцами (рисовать или писать от руки пальцами очень неудобно) или специальным стилусом.

Применение: платежные терминалы, банкоматы, электронные киоски на улицах, touchpads ноутбуков, iPhone, iPad, коммуникаторы и так далее.

Сенсорные экраны ПАВ (поверхностно-акустические волны)

Состав и принцип работы данного типа экранов следующий: по углам экрана размещены пьезоэлементы, которые преобразуют подаваемый на них электрический сигнал в ультразвуковые волны и направляют эти волны вдоль поверхности экрана. Вдоль краев одной стороны экрана распределены отражатели, которые распределяют ультразвуковые волны по всему экрану. На противоположных от отражателей краях экрана расположены сенсоры, которые фокусируют ультразвуковые волны и передают их далее на преобразователь, который в свою очередь преобразует ультразвуковую волну обратно в электрический сигнал. Таким образом, для контроллера экран представляется в виде цифровой матрицы, каждое значение которой соответствует определенной точке поверхности экрана. При касании пальцем экрана в любой точке происходит поглощение волн, и в результате общая картина распространения ультразвуковых волн изменяется и в результате преобразователь выдает более слабый электрический сигнал, который сравнивается с хранящейся в памяти цифровой матрицей экрана, и таким образом вычисляются координаты касания экрана.

 

Сенсорный экран ПАВ

Из достоинств можно отметить высокую прозрачность, так как экран не содержит проводящих поверхностей, долговечность (до 50 млн. касаний), а также сенсорные экраны ПАВ позволяют определять не только координаты нажатия, но и силу нажатия.

Из недостатков можно отметить более низкую точность определения координат, чем у емкостных, то есть рисовать на таких экранах не получится. Большим недостатком являются сбои в работе при воздействии акустических шумов, вибраций или при загрязнении экрана, т.е. любая грязь на экране блокирует его работу. Также данные экраны корректно работают только с предметами, поглощающими акустические волны.

Применение: сенсорные экраны ПАВ в основном в охраняемых информационных киосках, в образовательных учреждениях, в игровых автоматах и так далее.

Инфракрасные сенсорные экраны

Устройство и принцип работы инфракрасных сенсорных экранов довольно простой. Вдоль двух прилегающих друг к другу сторон сенсорного экрана расположены светодиоды, излучающие инфракрасные лучи. А на противоположной стороне экрана расположены фототранзисторы, которые принимают инфракрасные лучи. Таким образом, весь экран покрыт невидимой сеткой пересекающихся инфракрасных лучей, и если коснуться экрана пальцем, то лучи перекрываются и не попадают на фототранзисторы, что немедленно регистрируется контроллером, и таким образом определяются координаты касания.

 

Инфракрасный сенсорный экран

Применение: инфракрасные сенсорные экраны используются в основном в информационных киосках, торговых автоматах, в медицинском оборудовании и т.д.

Из достоинств можно отметить высокую прозрачность экрана, долговечность, простоту и ремонтопригодность схемы. Из недостатков: боятся грязи (поэтому используются только в помещении), не могут определять силу нажатия, средняя точность определения координат.

P.S. Итак, мы рассмотрели основные типы наиболее распространенных сенсорных технологий (хотя есть еще и менее распространенные, такие, как оптические, тензометрические, индукционные и так далее). Из всех этих технологий наибольшее распространение в мобильных устройствах получили резистивные и емкостные, так как обладают высокой точностью определения точки касания. Из них наилучшими характеристиками обладают проекционно-емкостные сенсорные экраны.

Текст подготовлен по материалам из открытых источников методистами по Технологии Карабиным А.С., Л.В. Гаврик, С.В. Усачёвым

 

DHI-VTH5341G-W Видеодомофон 7 TFT Емкостный сенсорный экран — Видеодомофоны

Система

Главный процессор

Встроенный процессор

Операционная система

Android 8.1

Сетевой протокол

IPv4, TCP, SIP, UDP, RTSP

основной

Тип экрана

Емкостный экран

Экран монитора

10-дюймовый TFT LCD

разрешение

1024 × 600

Сжатие видео

H.264

Сжатие звука

PCM

Аудио ввод

1 всенаправленный микрофон

Аудио выход

Встроенный динамик 1,5 Вт

Аудио режим

Двусторонняя голосовая связь

Улучшение звука

Эхоподавление / ДНР

Битрейт аудио

16 кГц, 16 бит

функция

Информационный релиз

Текстовые объявления, выпущенные центром управления, можно просмотреть

Режим связи

Полный цифровой

Управление лифтом

Вы можете управлять лифтом через внутренний монитор

Оставьте видео или текстовые сообщения

Да (нужна SD-карта)

Режим DND

Не беспокоить период может быть установлен.

Добавочный номер

Вилла: 4

Квартира: 9

Вай-фай

да

Стандарт беспроводной связи

IEEE802.11b / 802.11g / 802.11n

Беспроводной диапазон частот

2,4

Беспроводная безопасность-шифрование

64/128-битный WEP, WPA / WPA2, WPA-PSK / WPA2-PSK, WPS

Место хранения

Micro SD хранилище, максимальный объем 256GB

порт

RS-485

1

Вход тревоги

8

Выход тревоги

1

Выходная мощность

1 12 В / 100 мА

Дверной звонок

Да, используйте порт ввода тревоги

Сетевой порт

1 10M / 100M Ethernet

Тревога

СОС

да

Производительность

Материал корпуса

PC + ABS

регулярное

цвет

черный

Источник питания

12V DC 1A Стандартное POE

Монтаж

Поверхностный монтаж

Сертификаты

CE FCC

аксессуар

Предусмотрены кронштейн для поверхностного монтажа, ленточный кабель сигнализации, кабель RS-485 и контакты источника питания.

Размеры продукта

260 мм × 170 мм × 15 мм (10,24 × 6,69 × 0,59 дюйма) (порты не учитываются) 260 мм × 170 мм × 25,4 мм (выпуклые) (10,24 × 6,69 × 1 дюйм) (порты считаются)

Рабочая Температура

От -10 ° C до + 55 ° C (от + 14 ° F до + 131 ° F)

Рабочая влажность

Относительная влажность от 10% до 95% (без конденсации)

Рабочая высота

Менее 3000 метров (9842,52 фута)

Потребляемая мощность

≤1,5 Вт (в режиме ожидания), ≤7 Вт (в рабочем состоянии)

Нетто

770 г (1,70 фунта)

Общий вес

1,1 кг (2,43 фунта)

Сенсорные экраны

Техника не стоит на месте и одним из доказательств этого являются экраны компьютеров, телефонов и прочих предметов. Если раньше устройства позволяли лишь выводить изображение на экран, то на сегодняшний  день посредствам сенсоров можно взаимодействовать непосредственно с самим устройством.   

Некоторое время назад сенсорными экранами были оснащены некоторые виды карманных компьютеров, но в настоящий момент данной функцией обладают всевозможные телефоны, фотокамеры, видеокамеры и другие устройства. 

Но за всей этой простотой скрывается огромная работа и сложный процесс. Сами сенсорные экраны подразделяются на четыре вида, о которых и хотелось бы вам немного рассказать. 


Резистивные сенсорные экраны


   Эта технология огромную популярность обрела среди мобильных устройств. Резистивный сенсорный экран представляет собой LSD дисплей с двумя прозрачными пластинами, которые наложены на него. Разделены эти пластины диэлектрическим слоем. Нижняя пластина достаточно жестко прикреплена на самом экране, а вот верхняя — более гибка, что позволяет без проблем нажимать на нее. На две поверхности, которые обращены друг к другу, нанесены проводники, что и обеспечивает возможность формирования эл. сигнала при нажатии. 

Плюсами такой системы является то, что она проста в использовании и имеет сравнительно небольшую стоимость. Здесь можно нажимать на экран пальцем и иным другим предметом. 

Емкостные сенсорные экраны


Делятся на два типа — проекционно-емкостные и поверхностно-емкостные. Первый вариант представляет собой стекло, на которое нанесен проводящий материал горизонтальными ведущими линиями и проводящий материал вертикальными определяющими линиями. Они, в свою очередь, разделены слоем диэлектрика.   

  Большим достоинством этого типа является то, что производится быстрая скорость отклика во время нажатия и более точно происходит координирование. Кроме этого, поддерживается функция мультитач.   

  Второй вариант, то есть поверхностно-емкостные сенсорные экраны, представлен в виде стекла, на которое уже нанесено очень тонкое и прозрачное проводящее покрытие, а уже сверху него нанесен защитный слой.   

Сенсорные экраны ПАВ 


  Теперь хотелось бы немного рассказать о третьем типе сенсорных экранов – сенсорные экраны ПАВ (поверхностно-акустические волны). Принцип работы у данного вида экрана таков: по его углам размещаются пьезоэлементы, преобразующие электрический сигнал, подаваемый на них, в ультразвуковые волны, далее направляя эти волны вдоль поверхности экрана. А вот распределяют по всему экрану ультразвуковые волны специальные отражатели, которые равномерно расположены вдоль краев одной из стороны. На противоположной стороне имеются сенсоры, которые уже фокусируют эти волны и передают их на преобразователь. Затем преобразователь преобразует ультразвуковую волну назад в электрический сигнал. Как видите, технология весьма сложна, о чем абсолютно не задумываешься во время работы с таким экраном. Такой экран имеет высокую прозрачность и долговечность.   

Инфракрасные сенсорные экраны


И в завершении, хочется упомянуть о последнем виде сенсорных экранов – инфракрасные сенсорные экраны. У данного типа довольно простой принцип работы. Вдоль прилегающих друг к другу сторон экрана располагаются светодиоды, которые и излучают инфракрасные лучи. Принимают эти лучи фототранзисторы, которые располагаются на противоположной стороне экрана. 

  Такой вид, обычно используется в инфокиосках и торговых автоматах. Достоинствами является простота и возможность ремонта схемы, а также прозрачность экрана.   

Но кроме основных четырех видов сенсорных экранов, на сегодняшний момент имеются и другие виды, которые хотелось бы Вам представить. 

Матричные сенсорные экраны

 В первую очередь, это матричные сенсорные экраны, которые имеют очень низкую частотность и весьма популярны в настоящее время. Конструкция таких экранов аналогична сенсорным резистивным экранам, но все-таки имеет свои индивидуальные особенности, так как она (то есть конструкция) упрощена до возможного предела.   

Здесь на стекло нанесены специальные проводники, которые расположены горизонтально. А вот на самой мембране располагаются такие же, только вертикальные проводники. 

  Когда пользователь прикасается к экрану, то эти проводники соприкасаются друг с другом, в результате чего специальный контроллер определяет, какие проводники замкнулись, после чего передает соответствующие координаты в микропроцессор.   

Достоинством такой системы является небольшая стоимость данного типа экрана, его неприхотливость и простота в работе. Обычно сенсорные матричные экраны опрашиваются по срокам, что позволяет наладить мультитач. Со временем, то есть по прошествии срока годности, такие экраны заменяются резистивными. 

Оптические сенсорные экраны

 Следующий тип сенсорных экранов – это оптические сенсорные экраны. Несмотря на свою простоту в применении, конструкция и устройство данного типа экранов весьма сложны. Здесь стеклянная панель снабжена специальной, разработанной для этого, инфракрасной подсветкой. Имеется здесь и такая граница, которая называется «стекло-воздух». Именно на этой границе и образуется полное внутренне отражение. Но кроме этого, имеется и другая граница — «стекло-посторонний предмет», где свет начинает рассеиваться.   

  Все, что остается сделать устройству — заснять эту самую картинку рассеивания. Но для того, чтобы это произошло, существует две технологии.   

Первая из этих технологий – заснятие картины в проекционных экранах, где рядом с самим проектором устанавливается камера. К примеру, так устроен Microsoft PixelSense. 
  Второй тип технологии – с помощью дополнительного четвертого субпикселя самого жидкокристаллического экрана. Он помогает добиться дополнительной светочувствительности.   

  Плюсами данных экранов является то, что здесь имеется мультитач и, кроме этого, имеется возможность отличать нажатие на экран рукой или же иным предметом. Может быть реализован в больших сенсорных поверхностях, даже в виде классной доски.   

Тензометрические сенсорные экраны

 Тензометрические сенсорные экраны – это третий тип, который хотелось бы вам представить. Подобные экраны можно встретить на улице, в каких либо общественных автоматах. Их принцип работы заключается в том, что они реагируют на деформацию самого экрана.   

  Но если сказать честно, точность тензометрических сенсорных экранов невелика, так как чувствительность здесь совсем маленькая. Возможно, это разработано специально, так как предназначаются такие экраны для общественных мест. Лучше всего их применять, когда необходимо нажатие твердым предметом. Но все-таки в этой системе и есть свой плюс: так как тензометрические экраны отлично выдерживают механическое воздействие  и применимы в антивандальных устройствах, что вполне востребовано на улицах наших городов.   

  Применение таких экранов полностью аналогично применению проекционно-емкостных сенсорных экранов, то есть в банкоматах, билетных автоматах и прочих  устройствах, которые располагаются на улице или в общественных местах.   

  Из плюсов тензометрических сенсорных экранов хотелось бы выделить и устойчивость к перепадам температуры, а также вглагоустойчивость данного устройства.   

Сенсорные экраны DST

 Очередной вид сенсорных экранов — это сенсорные экраны DST. Сегодня это одни из самых популярных сенсорных экранов. Их не перестают модернизировать и улучшать. Но если сказать честно, то до идеальной работы подобного типа экрана еще далеко. Но все-таки о работе сенсорных экранов DST стоит рассказать отдельно.   

Суть их работы заключается в том, что они реагируют на деформацию стекла, после чего передают полученный сигнал в запрограммированную память устройства и совершают необходимое действие. 

  Здесь можно нажимать на экран, как рукой, так и другим предметом, на который также реагирует аппарат.   

  Несмотря на простоту этого устройства, он все же очень быстро реагирует на поставленную задачу, что является безусловным плюсом. Но достоинством этого сенсорного экрана является не только быстрая реакция, но  и возможность работы с ним даже тогда, когда сильно загрязнен экран. То есть грязи и пыли этот тип сенсорных экранов не боится.   

  Что же касается иных особенностей, то сенсорный экран DST очень прочный и может выдерживать существенные перепады температур. Срок годности при правильной эксплуатации достаточно велик .   

Индукционный сенсорный экран

И последний тип экранов, с которым Вас хотелось бы ознакомить – это индукционный сенсорный экран. Принцип работы таких экранов основан на наличии магнитной индукции. 

  Технология, которая использованна в создании этого типа экрана, довольно распространена и используется в основном в мобильных телефонах, а также в некоторых моделях карманных и мобильных компьютеров. Кстати, именно этот тип экранов использован в дорогостоящих графических планшетах.   

В принципе, индукционный сенсорный экран – это и есть графический планшет, который имеет встроенный экран. Но есть очень важное «но» — на этом экране нельзя работать пальцами рук, так как их прикосновение экран просто не определяет. Для работы с ним предназначаются специальные аксессуары, такие как перо или стилус. 

  Конечно, работа экрана от нажатия пальца не исключена, но более точные и четкие задачи он будет выполнять при нажатии специальным, сделанным для этого, предметом.   

  Применяется этот экран, когда необходима быстрая реакция нажатия стилусом, например, на художественных планшетах или же некоторых моделях персонального компьютера. 

Рейтинг статьи:

Какие бывают сенсорные экраны

Многие думают, что эра сенсорных экранов началась в нулевых, с выходом первых КПК (надеюсь, нет таких, кто думает, что первый сенсорный экран появился в iPhone?) Однако это не так — первым потребительским устройством с сенсорным дисплеем стал… телевизор в 1982 году. Годом позже появился первый сенсорный ПК от HP. Через 10 лет, в 1993 году, появился Apple Newton — родоначальник КПК, который ввел моду на стилусы (хотя это скорее была необходимость — экран-то резистивный), и уже в 2007 году с выходом iPhone появился современный емкостный экран в том виде, в котором мы все привыкли его видеть. Так что история сенсорных экранов насчитывает 35 лет, и за это время произошло достаточно много.

Резистивный экран

Уже из названия понятно, что лежит в основе таких дисплеем — это электрическое сопротивление. Устройство такого экрана просто: над дисплеем находится подложка (дабы при сильном нажатии его не деформировать), после чего идет один резистивный слой, изолятор и второй резистивный слой уже на мембране:

На левый и правый край мембраны и нижний и верхний край резистивного слоя на подложке подведено напряжение. Что происходит, когда мы нажимаем на такой дисплей? Резистивные слои замыкаются, сопротивление меняется, а значит меняется и напряжение — а это легко зарегистрировать, после чего, зная сопротивление единицы резистивного слоя, можно легко узнать сопротивление по обеим осям до точки нажатия, а значит и высчитать саму точку нажатия:


Это — принцип действия четырехпроводного резистивного экрана, и такие уже больше не используются по одной простой причине: малейшее повреждение мембраны с резистивным слоем ведет к тому, что экран перестает корректно работать. А с учетом того, что в такой экран обычно тыкают острым стилусом, добиться повреждения отнюдь не трудно. 

Тогда решили сделать по-другому: мембрана стала токопроводящей, а на резистивном слое подложки теперь расположены все 4 электрода, но уже по углам, а напряжение подведено только к мембране — то есть экран стал пятипроводным. Что происходит при нажатии? Мембрана касается резистивного слоя, начинает идти ток, который снимается с 4 электродов, что опять же позволяет, зная сопротивление резистивного слоя, определить точку касания:


Вот этот тип уже более «вандалоустойчив» — даже при порезе мембраны экран продолжит функционировать нормально (кроме, разумеется, места пореза). Но, увы, это не отменяет других проблем, общих для всех резистивных экранов, а их много.

Во-первых, такой экран воспринимает только одно касание: несложно догадаться, что при нажатии сразу двумя пальцами экран будет думать, что вы нажали в середину линии, соединяющей точки нажатия. Вторая проблема — на экран действительно нужно давить, причем желательно острым предметом (ногтем, стилусом). Разумеется, привыкнуть к этому можно, но это зачастую приводило к характерным царапинам, что красоты экрану не добавляло. Третья проблема — такой экран пропускает не более 85% светового потока, и из-за его толщины нет ощущения того, что вы касаетесь пальцем изображения напрямую. 

Но, тем ни менее, у него есть и плюсы: во-первых, разбить дисплей в таком экране очень и очень сложно — у него «тройная защита» в виде мембраны, изоляторов и подложки. Второй плюс — экрану безразлично, чем вы в него тыкаете — с ним можно работать и в обычных перчатках (что зимой очень актуально). Но, увы, это достоинства не перевесили недостатки, и с выходом iPhone начался бум на емкостные экраны.

Поверхностно-емкостные экраны

Это, можно сказать, переходный тип между привычными нам емкостными экранами (которые являются проекционными) и старыми резистивными. Принцип действия тут схож с пятипроводным экраном: есть стеклянная пластина, покрытая резистивным слоем, и 4 электрода по углам, которые подают на пластину небольшое переменное напряжение (почему не постоянное — объясню чуть ниже). При нажатии на такой экран токопроводящим заземленным предметом мы получаем в месте нажатия утечку тока, которую легко можно зарегистрировать:

Тут и разгадка, почему напряжение переменное — с постоянным при плохом заземлении могут быть перебои в работе, а с переменным такого нет. 

Проблем у них тоже хватает: экран теперь менее защищен, и при повреждении стеклянной пластины перестает работать весь. Опять же не поддерживается мультитач, и более того — теперь экран не реагирует на руку в перчатке или же стилусы — они в основном не проводят ток.

Единственный плюс такого экрана — он стал тоньше и прозрачнее резистивного, но в общем-то это оценили немногие. Но все изменилось с выходом iPhone, где применялся несколько другой тип сенсорного экрана, который уже поддерживал мультитач.

Проекционно-емкостные экраны

Вот мы уже и подобрались к современному типу сенсорных экранов. По принципу работы он существенно отличается от предыдущих — тут электроды расположены сеткой на внутренней стороне экрана (а не 4 электрода по углам), и при нажатии на экран палец образует с электродами конденсаторы, по емкости которых и можно определить местоположение нажатия:

С таким устройством экрана можно нажимать на него сразу несколькими пальцами — если они расположены достаточно далеко (дальше, чем два соседних электрода в сетке), то такие нажатия будут определяться как разные — именно так и появился мультитач, сначала на 2 пальца в iPhone, а сейчас уже и на 10 пальцев в планшетах. Большее количество нажатий уже не нужно (людей больше чем с 10 пальцами маловато), да и определение одновременно больше чем 5-7 нажатий накладывает серьезную нагрузку на контроллер тача.

Из плюсов такого экрана, кроме поддержки мультитача — возможность сделать OGS (One Glass Solution): защитное стекло экрана с интегрированной сеткой электродов и дисплей представляют из себя одно целое: в таком случае толщина оказывается наименьшей, и кажется, что вы пальцами касаетесь изображения. Это же приводит к проблеме хрупкости: при появлении трещины на стекле гарантированно рвется сетка электродов, и экран перестает реагировать на нажатия. 

Это — основные типы сенсорных экранов, однако есть и многие другие. Начнем, пожалуй, с самого старого типа, с которого сенсорные экраны и начинались.

Инфракрасные экраны

Опять же принцип действия понятен из названия: по краям экрана расположено множество светоизлучателей и приемников в ИК-диапазоне. При нажатии палец перекрывает часть света, что и позволяет определить местоположение нажатия. Плюсами таких экранов на заре их появления было то, что ими можно было оснастить любой дисплей, что и было сделано с телевизором в 1982. Минусы также очевидны — толщина такой конструкции оказывается внушительной, а точность позиционирования — достаточно низкой.

Тензометрические экраны

Экраны, которые реагируют на нажатие (сильное нажатие). Огромный их плюс в том, что они максимально «антивандальные», поэтому их и применяют в различных банкоматах, стоящих на улице.

Индукционные экраны

Из названия опять же все понятно: внутри экрана есть катушка индуктивности и сетка проводов. При касании экрана специальным активным пером меняется напряженность созданного магнитного поля — с помощью этого и регистрируется нажатие. Самый главный плюс такого экрана — максимально возможная точность, поэтому они хорошо зарекомендовали себя в дорогих графических планшетах.

Оптические экраны

Принцип основан на полном внутреннем отражении: стекло подсвечивается инфракрасной подсветкой, и пока нажатия нет, на границе стекла и воздуха лучи света полностью отражаются (то есть нет преломленного луча). При нажатии на такой экран появляется преломленный луч, а по углу преломления (ну или отражения) можно высчитать точку нажатия.

Экраны на поверхностно-акустических волнах

Пожалуй, одни из самых сложно устроенных экранов. Принцип работы заключается в том, что в толще стекла создаются ультразвуковые колебания. При прикосновении к вибрирующему стеклу волны поглощаются, а специальные датчики по углам это регистрируют и высчитывают точку прикосновения:

Плюсом этой технологии является то, что прикасаться к экрану можно любым предметом, не обязательно токопроводящим и заземленным. Минус — экран боится любых загрязнений, так что использовать его, например, в дождь, будет невозможно.

DST экраны

Их принцип действия основан на пьезоэлектрическом эффекте — при деформации диэлектрика он поляризуется, а значит — возникает разность потенциалов — а ее уже можно посчитать. Из плюсов — очень быстрая скорость реакции и возможность работы при серьезно загрязненном экране. Минус — для определения местоположения пальца он должен постоянно двигаться.

Вот в общем-то и все типы сенсорных экранов. Конечно, большинство из них диковинные и вы вряд ли с ними столкнетесь, но само разнообразие и развитие этой технологии радует.

Виды сенсорных дисплеев у современных смартфонов

Сенсорный дисплей, как устройство ввода-вывода информации, появился относительно давно. Еще в 90-х годах прошлого века можно было встретить в продаже КПК и другие портативные девайсы, оснащенные тачскрином. По мере развития технологий сенсорные смартфоны совершенствовались, к ним выдвигались новые требования, поэтому за последнее десятилетие сенсорные экраны серьезно изменились.

Резистивные сенсоры

Самые простые и доступные сенсоры для смартфонов. Они состоят из двух слоев, на которые нанесена сетка из прозрачного токопроводящего материала. Нижний выполнен из стекла (минерального или органического), а верхний – пластиковый. Между ними расположена тонкая воздушная прослойка. В момент касания происходит замыкание цепи между сетками разных слоев, и контроллер определяет координаты места нажатия.

Преимуществами резистивных экранов являются чувствительность к нажатию любым предметом, дешевизна, простота конструкции и точность. Главный недостаток – хрупкость: пластиковый верхний слой легко порезать или проколоть, после чего контакт нарушится и сенсор работать не будет.

Еще резистивные сенсоры обладают относительно низкой прозрачностью (до 80 %), поэтому, начиная года так с 2010-го, они выходят из употребления на смартфонах. Сегодня такой тачскрин можно встретить лишь в дешевых телефонах китайского производства.

Емкостные сенсоры

Емкостные сенсоры смартфонов состоят из стеклянной панели, покрытой прозрачным токопроводящим слоем, и четырех угловых датчиков. На нее подается слабый переменный ток, утечку которого при касании регистрируют сенсоры, вычисляя координаты нажатия. Помимо того, что реагируют такие тачскрины лишь на касание предмета с электрической проводимостью, они обладают малой точностью и не способны одновременно воспринимать несколько нажатий.

Емкостно-проекционные сенсоры

Наиболее распространенный на современных смартфонах вид сенсоров. Представляют собой развитие предыдущего типа. Вместо токопроводящего слоя на панель наносится сетка электродов, которые также находятся под напряжением. В момент касания пальца, выступающего в роли конденсатора, происходит утечка тока, расположение которой вычисляется контроллером. Такая конструкция делает возможным отслеживание нескольких касаний (на данный момент до 10, больше – не имеет смысла) одновременно.

Принципиальная конструкция таких тачскринов производителями мобильных устройств модифицируется. На современных OGS дисплеях смартфонов чувствительные электроды могут монтироваться прямо между кристаллами (или диодами) матрицы, а для устойчивости к повреждениям экран покрывают закаленным стеклом.

Ранее также практиковалось разделение защитного стекла и сенсорного слоя: электроды наносились на прозрачную пленку, которая сверху покрывалась стеклом. Подобный подход позволял сохранять работоспособность сенсора даже при наличии серьезных повреждений (трещины, сколы).

Емкостный датчик и преобразователь и их применение

Что такое емкостный датчик и его применение

Что такое конденсатор?

Конденсатор представляет собой электрический компонент, используемый для накопления энергии и, следовательно, используемый при проектировании схем. Они хранят электроны. Конденсаторы также называют конденсатором. Его можно найти в различных диапазонах значений. Конденсатор имеет два вывода и действует как пассивный элемент.

Конденсатор имеет две пластины из проводника с диэлектрической средой, расположенной между пластинами.Один конец вывода конденсатора накапливает положительную энергию, а другой вывод накапливает отрицательную энергию. Конденсатор начинает заряжаться, когда к нему добавляется электрическая энергия, и разряжается, когда энергия перестает поступать в конденсатор. Итак, это означает, что когда конденсатор накапливает ток, он заряжается, и конденсатор начинает разряжаться, когда ток разряжается. Электрический ток, хранящийся в конденсаторе, выражается в фарадах.

Модель конденсатора

Конструкция конденсатора

Емкостные преобразователи:

Емкостной преобразователь используется для измерения смещения, давления и многих других физических величин.Он действует как пассивный преобразователь, поэтому не требует внешнего источника питания. Как обсуждалось выше, емкостной преобразователь имеет две параллельные пластины с диэлектрической средой между пластинами. Диэлектрической средой может быть воздух, газ или жидкость. Электрический заряд конденсатора используется для преобразования механического смещения в электрический сигнал.

Принцип работы:

Во время зарядки конденсатора ни на одной из пластин не будет заряда.Это приводит к нулевой напряженности электрического поля между двумя пластинами.

Q = резюме

Где C — константа пропорциональности, известная как емкость конденсатора. Значение C зависит от размера пластины и диэлектрического материала, размещенного между пластинами. Это зависит от площади поверхности пластины, расстояния между двумя пластинами и диэлектрической проницаемости материала. В емкостных преобразователях значение емкости является переменным. Емкостный преобразователь в основном используется для измерения линейного перемещения.Емкостный преобразователь использует следующие три эффекта.

  • Изменение емкости преобразователя из-за изменения площади пластин конденсатора. → А
  • Изменение емкости из-за изменения расстояний между пластинами → d
  • Емкость изменяется из-за диэлектрической проницаемости. → ε

Емкость – это отношение количества энергии, накопленной на одной из пластин, к уровню напряжения на конденсаторе.Емкость прямо пропорциональна площади пластины и обратно пропорциональна их диапазону.

ε является константой пропорциональности и называется диэлектрической проницаемостью материала, разделяющего пластины конденсатора

.

При использовании изоляционного материала емкость указывается как

.

Где

  • ε 0  это диэлектрическая проницаемость свободного пространства (8,85 x 10 -12 Ф/м)
  • εr — диэлектрическая проницаемость изоляционной среды (εr=1 для воздуха)
  • А — площадь плиты (м 2 )
  • d — расстояние между двумя плитами (м)

Связанная статья: Типы резистивных датчиков — преобразователь, потенциометр и тензодатчик

Измерение смещения с помощью емкостного датчика

Для измерения смещения с помощью емкостного датчика

можно использовать следующие методы.
A Преобразователь, использующий изменение площади пластин

Следующее уравнение показывает, что емкость прямо пропорциональна площади пластины.Емкость соответственно смещается в положении пластин. Емкостные преобразователи используются для измерения большого смещения от 1 мм до нескольких см. Емкость и смещение области емкостного преобразователя изменяются линейно. Изначально из-за ребер в схеме возникает нелинейность. В противном случае будет дан линейный ответ.

Емкость параллельных пластин определяется как

.
  • Где x — длина пластин конденсатора
  • W = ширина пластин

Чувствительность смещения постоянна, поэтому она дает линейную зависимость между емкостью и смещением.

Емкостной преобразователь для измерения углового смещения

Когда пластины полностью перекрывают друг друга, емкость будет максимальной. 180 градусов — это максимальное смещение, которое может создать конденсатор. Угловое движение изменяет емкость преобразователей. Максимальное значение емкости выражается как

Емкость под углом θ выражается как

  • θ — угловое смещение в радианах
Преобразователь, использующий изменение расстояния между пластинами

Емкость преобразователя обратно пропорциональна диапазону пластины.Одна пластина преобразователя неподвижна, а другая подвижна. Измеряемое смещение связано с подвижными пластинами. Емкость обратно пропорциональна расстоянию из-за нелинейного отклика конденсатора. Датчик такого типа используется для измерения малых перемещений

Емкость указана как

Применение емкостных датчиков
Емкостной датчик влажности

Датчик влажности (или гигрометр) определяет, измеряет и регистрирует температуру влажности и воздуха.Отношение влажности воздуха при определенной температуре воздуха к наибольшей влажности называется относительной влажностью. При поиске удобства относительная влажность становится важной переменной. Поместив тонкую полоску оксида металла между двумя электродами, емкостный датчик влажности измеряет относительную влажность. Датчики емкостного типа являются линейными и способны измерять относительную влажность от 0 до 100%.

Поскольку влага в атмосфере меняет свою диэлектрическую проницаемость, простой емкостный датчик относительной влажности можно изготовить из конденсатора, заполненного воздухом.Однако воздух как диэлектрик непригоден для практического применения. Поэтому пространство между пластинами конденсатора обычно заполняется подходящим диэлектрическим материалом (изолятором), диэлектрическая проницаемость которого меняется при изменении влажности. Использование гигроскопической полимерной пленки в качестве диэлектрика и нанесение двух слоев электродов на каждую сторону является распространенным подходом к созданию емкостного датчика относительной влажности.

Емкостные датчики перемещения Емкостные датчики перемещения

используются в качестве эталонной системы для других датчиков диапазона для измерения диапазона при низкой температуре.Другие типичные области применения включают испытания на допуск в массовом производстве, измерение вибрации, измерение деформации, измерение толщины и контроль толщины тонкой металлической фольги, измерение толщины пластиковой фольги в процессе производства, гибку пластин при производстве полупроводников и многое другое.

Измерительный тормозной диск

Тормозные диски транспортных средств подвергаются очень сильным кратковременным нагрузкам . Механическое истирание и сильное нагревание тормозного диска оказывают значительное влияние на микроструктуру тормозного диска.Используемый материал должен выдерживать эти нагрузки как можно дольше без изменения своей микроструктуры. При повторном приложении нагрузки мелкие трещины приводят к поломке и представляют опасность для автомобиля. Емкостные датчики используются для измерения деформации тормозного диска. Очень немногие датчики подходят для работы вблизи объекта измерения из-за повышенного роста температуры. Емкостные датчики обнаруживают изменения в нанометровом диапазоне и оценивают износ тормозов.

Емкостные преобразователи – динамические измерения на турбинах или двигателях

Центробежные силы, действующие на лопатки турбин в турбинах, приводят к тому, что лопатки расширяются.Важно, чтобы в конструкции и конструкции лопаток турбины не возникало дисбалансов, разбалансирующих систему. Емкостные преобразователи обнаруживают изменения диапазона манометра и предоставляют важную информацию для оценки FEM.

Измерение толщины

Обычное применение емкостных детекторов — бесконтактное измерение толщины материала. Двухканальная дифференциальная система является наиболее полезным приложением, в котором для каждой стороны измеряемой детали используется отдельный датчик.Технология емкостных датчиков используется для измерения толщины в следующих приложениях: толщина кремниевой пластины, толщина тормозного ротора и толщина дискового диска

Проверка сборки

Емкостные датчики гораздо более чувствительны к драйверам, чем диэлектрики. Таким образом, их можно использовать в готовых сборках для определения наличия/отсутствия металлических узлов. Примером может служить установка соединителя, для которой требуется внутреннее металлическое стопорное кольцо, которое не видно при окончательной сборке.Емкостное считывание в режиме онлайн может обнаруживать неисправную часть и сигнализировать об этом от линии к системе.

Публикация по теме: PIR — схема инфракрасного детектора движения, работа и применение

Преимущества и недостатки емкостных датчиков

Преимущества емкостных датчиков

  • Для работы требуется внешняя сила, поэтому он очень удобен для крошечных устройств.
  • Емкостный преобразователь очень нежный.
  • Обеспечивает хорошую частотную характеристику для динамических исследований.
  • Преобразователь имеет высокий входной импеданс и, следовательно, имеет небольшой эффект нагрузки.
  • Требуется очень минимальная выходная мощность

Недостатки емкостных датчиков

  • Металлические компоненты преобразователя имеют изоляцию.
  • Корпус конденсатора необходимо заземлить, чтобы уменьшить влияние рассеянного магнитного поля.
  • Датчик иногда демонстрирует нелинейное поведение из-за краевого эффекта, регулируемого защитным кольцом.
  • Ошибка вызвана подключением кабеля к датчику.
Об авторе: Vidya.M
– Бакалавр технологии (B.Tech) в области электроники и приборостроения 2011 – Магистр технологии (M.Tech) в области биомедицинской инженерии 2014 – В настоящее время работает доцентом кафедры приборостроения и техники управления , Индия.

Обновлено: Электрические технологии

Вы также можете прочитать:

емкостных датчиков | Емкостные датчики приближения

Датчики

HTM оснащены емкостными датчиками для надежного обнаружения жидкостей, пластмасс, порошков и паст.У нас есть широкий ассортимент емкостных датчиков, в том числе датчики с металлическим или пластиковым корпусом, предварительно подключенные и быстроразъемные датчики, модели переменного и постоянного тока как в экранированной (установка заподлицо), так и в неэкранированной (установка не заподлицо) конфигурациях. Размеры M8, M12, M18, M30 и M32 доступны со склада. Новые емкостные датчики для пищевых продуктов с корпусом из нержавеющей стали и чувствительной поверхностью из ПТФЭ идеально подходят для применения в пищевой промышленности.

    • CCM1-0802P-ACU3 M8, диапазон 2 мм, PNP, нормально открытый

      Рекомендуемая производителем розничная цена:

      Был:

      Цена: 163 доллара.00

    • CCP1-1204N-S4U2 M12, диапазон 1-4 мм, NPN, дополнительный

      Рекомендуемая производителем розничная цена:

      Был:

      Цена: 152 доллара.00

    • CCP1-1204P-S4U2 M12, диапазон 1-4 мм, PNP, дополнительный

      Рекомендуемая производителем розничная цена:

      Был:

      Цена: 130 долларов.00

    • CCP1-1808A-A2L2 M18, диапазон 2–8 мм, переменный ток, нормально открытый
    • CCP1-1808A-B2L2 M18, диапазон 2–8 мм, переменный ток, нормально закрытый
    • CCP1-1808N-S4U2 M18, диапазон 2–8 мм, NPN, дополнительный
    • CCP1-1808P-S4U2 M18, диапазон 2–8 мм, PNP, дополнительный
    • CCP1-3020A-A2L2 M30, диапазон 2–20 мм, переменный ток, нормально открытый
    • КПК1-3020A-B2L2 M30, диапазон 2–20 мм, переменный ток, нормально закрытый
    • CCP1-3020N-ARU4 M30, диапазон 2–20 мм, NPN, нормально открытый
    • CCP1-3020N-S4U2 M30, диапазон 2-20 мм, NPN, дополнительный
    • CCP1-3020P-S4U2 M30, диапазон 2–20 мм, PNP, дополнительный
  • CCM1-0802P-ACU3 M8, диапазон 2 мм, PNP, нормально открытый

    Емкостный датчик приближения, цилиндрический, из хромированной латуни, экранированная конструкция, корпус с резьбой 8 мм, диапазон 2 мм, выход PNP, нормально открытый выход, 3 контакта, быстроразъемное соединение PICO

  • CCP1-1204N-S4U2 M12, диапазон 1-4 мм, NPN, дополнительный

    M12, емкостный датчик, экранированный, диапазон 1–4 мм, NPN, дополнительный, кабель 2 м

  • CCP1-1204P-S4U2 M12, диапазон 1-4 мм, PNP, дополнительный

    M12, емкостный датчик, экранированный, диапазон 1–4 мм, PNP, дополнительный, кабель 2 м

  • CCP1-1808A-A2L2 M18, диапазон 2–8 мм, переменный ток, нормально открытый

    M18, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–8 мм, переменный ток, нормально открытый, кабель 2 м

  • CCP1-1808A-B2L2 M18, диапазон 2–8 мм, переменный ток, нормально закрытый

    M18, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–8 мм, переменный ток, нормально замкнутый, кабель 2 м

  • CCP1-1808N-S4U2 M18, диапазон 2–8 мм, NPN, дополнительный

    M18, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–8 мм, NPN, дополнительный, кабель 2 м

  • CCP1-1808P-S4U2 M18, диапазон 2–8 мм, PNP, дополнительный

    M18, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–8 мм, PNP, дополнительный, кабель 2 м

  • CCP1-3020A-A2L2 M30, диапазон 2–20 мм, переменный ток, нормально открытый

    M30, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–20 мм, переменный ток, нормально открытый, кабель 2 м

  • КПК1-3020A-B2L2 M30, диапазон 2–20 мм, переменный ток, нормально закрытый

    M30, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–20 мм, переменный ток, нормально замкнутый, кабель 2 м

  • CCP1-3020N-ARU4 M30, диапазон 2–20 мм, NPN, нормально открытый

    M30, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–20 мм, NPN, нормально открытый, кодированный разъем M12 A

  • CCP1-3020N-S4U2 M30, диапазон 2-20 мм, NPN, дополнительный

    M30, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–20 мм, NPN, дополнительный, кабель 2 м

  • CCP1-3020P-S4U2 M30, диапазон 2–20 мм, PNP, дополнительный

    M30, емкостный датчик, экранированный, диапазон 2–20 мм, PNP, дополнительный, кабель 2 м

Емкостные датчики с программируемым выходом

ОПИСАНИЕ
Емкостные датчики используются для обнаружения металлических и неметаллических объектов (жидкость, пластик, деревянные материалы и т.д.).Эти емкостные датчики имеют нормально разомкнутый или нормально замкнутый селекторный переключатель выхода и работают в широком диапазоне напряжений: 20–250 В переменного/постоянного тока или 20–250 В переменного тока. Это значительно снижает потребность в хранении нескольких датчиков на складе. Эти модели также не чувствительны к полярности, поэтому нет сложной проводки или необходимости перепутать проводку для изменения выхода.

Их корпус состоит из цилиндрического резьбового металлического или пластикового корпуса диаметром 30 мм. Они пыле- и водонепроницаемы, а также устойчивы к ударам и вибрации.Все модели оснащены светодиодной индикацией состояния выхода и защитой от короткого замыкания до 50 В постоянного тока.

Винт на датчике позволяет регулировать рабочее расстояние. Эта регулировка чувствительности полезна в таких приложениях, как обнаружение полных контейнеров и необнаружение пустых контейнеров.

Доступен водонепроницаемый защитный корпус. Этот корпус изготовлен из нетоксичного материала (POM) и имеет стандартный газовый резьбовой фитинг 1 1/2 дюйма для установки в контейнер.Этот корпус позволяет быстро снимать датчик для тестирования без потери материала и защищает датчик от истирания. Использование корпуса может помочь устранить изменение чувствительности датчика из-за отложений материала.

 

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Емкостные датчики приближения используют изменение паразитной способности, возникающей между датчиком и обнаруживаемым объектом. Когда объект находится на заданном расстоянии от чувствительной стороны датчика, электронная схема внутри датчика начинает колебаться.Рост или спад таких колебаний идентифицируется пороговой схемой, которая управляет усилителем для работы внешней нагрузки.

Рабочее расстояние датчика зависит от формы и размера привода и строго связано с природой материала (таблица 1).

Стол 1. Чувствительность при наличии различных материалов. Sn = рабочий расстояние.
Металл ~ 1 х Sn
Вода ~ 1 х серийный номер
Пластик ~ 0.5 х серийный номер
Стекло ~ 0,5 х Sn
Дерево ~ 0,4 х Sn

Академия влажности Теория 6 – Емкостный датчик

Емкостной датчик влажности состоит из гигроскопичного диэлектрического материала, помещенного между парой электродов, образующих небольшой конденсатор. В большинстве емкостных датчиков в качестве диэлектрического материала используется пластик или полимер с типичной диэлектрической проницаемостью в диапазоне от 2 до 15.Когда в датчике нет влаги, эта константа и геометрия датчика определяют значение емкости. При нормальной комнатной температуре диэлектрическая постоянная водяного пара имеет значение около 80, что намного больше, чем постоянная диэлектрического материала датчика. Следовательно, поглощение водяного пара датчиком приводит к увеличению емкости датчика. В равновесных условиях количество влаги, присутствующей в гигроскопичном материале, зависит как от температуры окружающей среды, так и от давления водяного пара в окружающей среде.Это верно для гигроскопичного диэлектрического материала, используемого в датчике.

По определению, относительная влажность также зависит как от температуры окружающей среды, так и от давления водяного пара. Таким образом, существует зависимость между относительной влажностью, количеством влаги, присутствующей в датчике, и емкостью датчика. Эта взаимосвязь лежит в основе работы емкостного прибора влажности.

В емкостном приборе, как и практически в любом другом типе приборов, влажность измеряется цепным процессом, а не прямым измерением.Производительность прибора определяется всеми элементами цепи, а не только датчиком. Поскольку датчик и связанная с ним электроника не могут рассматриваться отдельно, любой фактор, который может нарушить цепной процесс измерения, обязательно повлияет на работу прибора.

Рекомендации по применению — емкостные датчики влажности

Новые методы измерения влажности, такие как емкостной датчик влажности HYGROMER IN-1, обладают большей точностью, чем методы влажного и сухого термометров, а также обеспечивают превосходные характеристики контроля в широком диапазоне температур и влажности.

Выбор сенсорной технологии, совместимой с вашим конкретным приложением, имеет решающее значение для достижения надежных, воспроизводимых и точных измерений.

Электронный датчик влажности

Емкостные датчики влажности Плюсы и минусы:

Плюсы:

  • • Широкий диапазон измерений
  • • Широкий диапазон температур
  • • Превосходная стабильность
  • • Быстрый отклик
  • • Полное извлечение из конденсата
  • • Высокая устойчивость к химическим веществам
  • • Маленький
  • • Низкая стоимость
  • • Требует минимального обслуживания

Минусы:

  • • Может быть ограничен расстоянием от датчика до электроники
  • •Потеря относительной точности при относительной влажности ниже 5 %
  • • Требуется электроника для преобразования емкости в относительную влажность

Классификация погрешностей емкостных датчиков влажности

Систематические ошибки предсказуемы и повторяемы как по величине, так и по знаку.В этот профиль попадают погрешности, возникающие из-за нелинейности прибора или из-за влияния температуры. Систематические ошибки зависят от прибора.

Случайные ошибки зависят от внешних по отношению к прибору факторов, что означает, что систематические ошибки предсказуемы и повторяемы, а случайные ошибки — нет. Например, ошибки, возникающие из-за гистерезиса датчика, определение которых мы дадим ниже, а также ошибки, возникающие в результате процедуры калибровки, являются случайными ошибками.Обычно случайные ошибки оцениваются на основе статистических данных, опыта и суждений.

Ошибки линейности

Типичный отклик датчика относительной влажности (от 0 до 100 % относительной влажности) нелинейный. В зависимости от эффективности коррекции, осуществляемой электронными схемами, прибор может иметь ошибку линейности. Предполагая, что датчик и связанная с ним электроника имеют воспроизводимые характеристики, ошибка линейности является систематической ошибкой.

Внимание: Неосторожный выбор калибровочных значений может привести к другому распределению ошибки линейности и отрицательно сказаться на точности прибора!

Как правило, значения, рекомендуемые производителем прибора для калибровки, определялись с целью минимизации ошибки линейности. Калибровка по этим значениям должна давать равномерное положительное и отрицательное распределение ошибки линейности.

Ошибки температуры

Температура может оказывать существенное влияние на несколько элементов цепи измерения, описанной ранее.В конкретном случае емкостного прибора влажности следующие эффекты могут привести к температурной ошибке. Гигроскопические свойства сенсора зависят от температуры. Прибор относительной влажности основан на предположении, что соотношение между количеством влаги, присутствующей в гигроскопическом материале датчика, и относительной влажностью является постоянным. Однако в большинстве гигроскопичных материалов это соотношение меняется в зависимости от температуры. Кроме того, на диэлектрические свойства молекулы воды влияет температура.При 20 °C диэлектрическая проницаемость воды имеет значение около 80. Эта константа увеличивается более чем на 8 % при 0 °C и уменьшается на 30 % при 100 °C. Свойства диэлектриков сенсора также меняются в зависимости от температуры.

Диэлектрическая проницаемость большинства диэлектрических материалов уменьшается с повышением температуры. К счастью, влияние температуры на диэлектрические свойства большинства пластиков обычно более ограничено, чем в случае воды.

Любая длина кабеля, соединяющего датчик с электронными цепями, имеет свою емкость и сопротивление.Электронные схемы не могут отличить датчик от его соединительного кабеля. Поэтому, поскольку емкость датчика и кабеля может изменяться в зависимости от температуры, значения влажности, сообщаемые электроникой, должны компенсироваться влиянием температуры. Невыполнение этого требования может привести к большим ошибкам измерения, иногда до 8 % относительной влажности и более.

Гистерезис

Гистерезис — это максимальное различие, которое можно измерить между соответствующими парами данных, полученными путем запуска возрастающей и убывающей последовательности условий влажности.Гистерезис определяет воспроизводимость прибора влажности.

Для любого прибора значение гистерезиса зависит от нескольких факторов:

  • • общий интервал цикла влажности, используемый для измерения гистерезиса
  • • время воздействия на датчик каждого условия влажности
  • •температура при измерениях
  • • критерии, используемые для определения равновесия датчика
  • • и предыдущая история датчика
Обычно гистерезис датчика увеличивается по мере того, как датчик подвергается воздействию высокой влажности и высокой температуры в течение более длительных периодов времени.

Внимание: Температура может изменить емкость датчика и кабеля. Значения влажности, сообщаемые электроникой, должны компенсировать влияние температуры на датчик.

Имеет смысл указать только значения гистерезиса датчика, а также предоставить подробную информацию о том, как проводились тесты. В реальной измерительной практике условия чрезвычайно разнообразны, и гистерезис может достигать или не достигать своего максимального значения.Поэтому разумно считать гистерезис случайной величиной, которую нельзя ни полностью предсказать, ни компенсировать. Если указана точность прибора, половина максимального значения гистерезиса должна быть равномерно распределена как положительная и отрицательная погрешность. Однако повторяемость прибора не должна быть ниже полного значения гистерезиса.

Ошибки калибровки

Калибровка состоит из сравнения выходного сигнала измерительного прибора с эталоном и отчета о результатах.Регулировка заключается в изменении выходного сигнала калибруемого прибора, чтобы он соответствовал выходному сигналу эталона. В некоторых случаях услуга под названием «калибровка» включает в себя как калибровку, так и настройку.

Эталонные приборы, используемые для получения известных значений влажности и температуры для калибровки, имеют собственные значения точности, воспроизводимости и гистерезиса, которые необходимо учитывать при указании окончательной погрешности прибора. Кроме того, никакая регулировка, выполненная во время услуги калибровки, не может полностью воспроизвести значение, наблюдаемое эталонными приборами.Эти ошибки следует рассматривать и рассматривать как случайные ошибки при расчете неопределенности прибора.

Долгосрочная стабильность

Одним из решающих факторов является способность прибора выдавать одинаковые значения относительной влажности для заданных условий влажности в течение длительного периода времени. Это значение, обычно называемое воспроизводимостью, измеряет способность прибора поддерживать свою калибровку, несмотря на изменение характеристик датчика и связанной с ним электроники в течение длительных периодов времени.Как правило, проблему воспроизводимости можно разделить на две области: способность датчика сохранять свою реакцию на заданные условия влажности при заданной температуре и стабильность электроники во времени.

Внимание:
• Долговременная стабильность играет решающую роль в частоте калибровки, необходимой для прибора влажности.
• Стабильность прибора существенно влияет на значение данных измерения, получаемых от прибора.

Химическая стойкость

Емкостные полимерные датчики влажности чувствительны к присутствию химических веществ в окружающем газе.Величина влияния зависит от ряда параметров:

  • • тип химиката
  • • концентрация
  • • длина воздействия
  • • количество влажности и температуры
  • • и наличие других химических веществ

Поскольку трудно предсказать отклонение и срок службы датчика, лучше провести тестирование. между циклами калибровки.

Некритические химикаты

В следующих таблицах указано влияние этих газов на датчики семейства Rotronic IN-1:

  • • Аргон (Ar)
  • • Углекислый газ (CO 2 )
  • • Гелий (H и )
  • • Водород (H 2 )
  • • Неон (Ne)
  • • Азот (N2)
  • • Закись азота (веселящий газ, N 2 O)
  • • Кислород (O 2 )

Следующие газы не влияют или оказывают незначительное влияние на датчик и измерение влажности:

  • • Бутан (C 4 H 10 )
  • • Этан (C 2 H 6 )
  • • Метан (СН 4 )
  • • Природный газ
  • • Пропан (C 3 H 8 )

Критические химические вещества

При следующих концентрациях газы, перечисленные в следующей таблице, не влияют или оказывают незначительное влияние на датчик или измерение влажности.Показанные данные являются ориентировочными значениями. Сопротивление датчика сильно зависит от температурно-влажностных условий и продолжительности воздействия загрязняющих веществ.

Допустимая неисправность, вызванная загрязняющим веществом: +/- 2 % относительной влажности

Примеры применения

A) Измерение влажности в стерилизационной камере (окись этилена)

Заявка заказчика: Стерилизация медицинского оборудования Сенсор: C-94
Концентрация Окись этилена: 15 % по объему
Углекислый газ: 85 % по объему
Давление: 0.от 2 до 2,5 бар абс.
Температура: прибл. 40 °C
Влажность: прибл. 80 % относительной влажности
Опыт применения: Датчики имеют срок службы около 3 месяцев. Камера находится в непрерывном режиме.

B) Измерение влажности в озоновой камере

Датчик: HYGROMER HT-1
Концентрация озона: ок. 500 частей на миллион
Температура: прибл. 23 °C
Влажность: прибл.50 % относительной влажности
Опыт применения: датчики имеют срок службы примерно 1 месяц при концентрации озона 500 ppm.

C) Специальное применение: измерение влажности в масле

Измерение влажности непосредственно в масле в принципе возможно, но срок службы датчиков сильно зависит от используемого масла. Измерения в масле возможны только со специальным датчиком, и запланировать испытания.

Узнайте больше о влажности в следующем видео: «Объяснение измерения относительной влажности»

См. предыдущие сообщения в блоге:
Теория 1. Что такое влажность?
Теория 2. Относительная влажность, давление и температура
Теория 3. Влажность и давление пара
Теория 4. Определения влажности: концентрация пара
Теория 5. Влияние температуры и давления на % относительной влажности
Следите за теорией Академии влажности, часть 7, в блоге PST

.

Емкостные датчики приближения | Ньюарк

CR18-8AC

10R6704

Емкостный датчик приближения, серия CR, M18, 8 мм, нормально замкнутый, от 100 до 240 В переменного тока

АВТОНИКА

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 5 штук Только кратные 5 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 5 Мульт: 5

8 мм М18 Текущий Серия CR
CR18-8AO

10R6705

Емкостный датчик приближения, серия CR, M18, 8 мм, нормально открытый, от 100 до 240 В переменного тока

АВТОНИКА

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 10 штук Только кратные 10 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 10 Мульт: 10

8 мм М18 Текущий Серия CR
CR18-8DP

10R6706

Емкостный датчик приближения, серия CR, M18, 8 мм, PNP, 3-проводной, от 12 до 24 В пост. тока

АВТОНИКА

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

8 мм М18 ПНП 12В 24В Серия CR
CR30-15AC

10R6707

Емкостный датчик приближения, серия CR, M30, 15 мм, нормально замкнутый, от 100 до 240 В переменного тока

АВТОНИКА

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

15мм М30 Текущий Серия CR
BC5-S18-Y1X

05Н1023

Емкостный датчик приближения, ATEX, M18, 7.5 мм,. 2 провода, NAMUR, 8,2 В пост. тока

ТУРК

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

5 мм М18 х 1 2-проводной
CA30CLC30BP

10М5141

Емкостный датчик приближения, тип CA, M30, TRIPLESHIELD™, 30 мм, МОП-транзистор, 10–40 В пост. тока, предварительно смонтированный

КАРЛО ГАВАЗИ

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 5 штук Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 5 Мульт: 1

30мм М30 ПНП 10В 40В Серия CA18CL
E2K-F10MC1

27М2369

Емкостный датчик приближения, серия E2K-F, плоский, 10 мм, NPN-NO, 10–30 В пост. тока

OMRON ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

10мм НПН 10В 30В
Э2К-С25МЭ1

52F4322

Емкостный датчик приближения, серия E2K-C, регулируемый, 25 мм, NPN-NO, 10–30 В пост. тока

OMRON ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

25мм НПН/СПСТ-НО 10В 40В
E2K-C25ME2

52F4323

Емкостный датчик приближения, серия E2K-C, регулируемый, 25 мм, NPN-NC, от 10 до 30 В пост. тока

OMRON ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

25мм НПН/СПСТ-НК 10В 40В
BC10-QF5.5-RN6X2

35R6960

Емкостный датчик приближения, прямоугольный, 10 мм, NPN-NC, от 10 до 30 В пост. тока

ТУРК

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

10мм НПН 10В 30В
BC20-CP40-VP4X2/S10

35Р7037

Емкостный датчик приближения, прямоугольный, 20 мм, PNP, от 10 до 65 В постоянного тока, предварительно смонтированный

ТУРК

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

20мм ПНП 10В 65В
CBB4-12GH60-E2-V1

33R2776

Емкостный датчик приближения, регулируемый, 4 мм, PNP-NO, от 10 до 36 В пост. тока

ПЕППЕРЛ+ФУКС

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

4 мм М12 ПНП 10В 36В
CA18CLN12TO

05М4032

Емкостный датчик приближения, тип CA, M18, TRIPLESHIELD™, 12 мм, SCR-NC, от 10 до 40 В пост. тока, предварительно смонтированный

КАРЛО ГАВАЗИ

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 5 штук Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 5 Мульт: 1

12мм М18 СКВ
EC3025TBAPL-6

16C1378

Емкостный датчик приближения, тип EC, M30, TRIPLESHIELD™, 25 мм, SCR, от 20 до 265 В перем. тока, разъем M12

КАРЛО ГАВАЗИ

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 5 штук Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 5 Мульт: 1

25мм М30 СКВ
ВК12РТ23010М

16C6993

Емкостный датчик приближения, серия VC12, 12 мм, релейный выход, 230 В перем. тока, задержка выключения

КАРЛО ГАВАЗИ

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 5 штук Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 5 Мульт: 1

12мм Реле SPDT Серия VC12
BC5-Q08-AN6X2/S250

41М2203

Емкостный датчик приближения, 5 мм, NPN, 10–30 В пост. тока, предварительно смонтированный

ТУРК

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

5 мм НПН 10В 30В
E2K-X4ME1

41М3226

Емкостный датчик приближения, серия E2K-X, с резьбой, 4 мм, NPN-NO, от 10 до 30 В пост. тока

OMRON ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

4 мм М12 НПН/СПСТ-НО 10В 30В
E2K-C25MY2

27М2368

Емкостный датчик приближения, серия E2K-C, регулируемый, 25 мм, нормально замкнутый, от 100 до 220 В переменного тока

OMRON ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Каждый

Не подлежит отмене/возврату
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

25мм СПСТ-НК
BC5-Q08-AP6X2/S250

41М2205

Емкостный датчик приближения, 5 мм, PNP, от 10 до 30 В пост. тока, предварительно смонтированный

ТУРК

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

5 мм ПНП 10В 30В
CR30-15DP

10R6709

Емкостный датчик приближения, серия CR, M30, 15 мм, PNP, от 12 В до 24 В пост. тока

АВТОНИКА

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

15мм М30 Текущий 12В 24В Серия CR
Э2К-С25МФ1

27М2367

Емкостный датчик приближения, серия E2K-C, регулируемый, 25 мм, PNP-NO, 10–30 В пост. тока

OMRON ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

25мм ПНП 10В 40В Серия E2K-C
BC10-QF5.5-AP6X2

41М2214

Емкостный датчик приближения, прямоугольный, 10 мм, PNP, от 10 до 30 В пост. тока, предварительно смонтированный

ТУРК

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

10мм ПНП 10В 30В
EC3025TBAPL

05М4108

Емкостный датчик приближения, тип EC, M30, TRIPLESHIELD™, 25 мм, SCR, от 20 до 265 В перем. тока, предварительно смонтированный

КАРЛО ГАВАЗИ

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

25мм М30 СКВ
CA30CLN25CP

05М4034

Емкостный датчик приближения, тип CA, M30, TRIPLESHIELD™, 25 мм, MOSFET, 20–250 В перем. тока, предварительно смонтированный

КАРЛО ГАВАЗИ

Каждый

Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

25мм М30 МОП-транзистор 20В 250В Серия CA18CLN
E2KC25MF1

08Н6312

БЕСКОНТАКТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, ЕМКОСТНОЙ

ОМРОН

Каждый

Доставка в течение 2-4 рабочих дней с нашего склада в Великобритании для товаров в наличии.
Запрещенный предмет

Минимальный заказ 1 шт. Только кратные 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин: 1 Мульт: 1

25мм ПНП 10В 40В Серия E2K-C

Объем рынка емкостных датчиков, доля | 2022-27

Обзор рынка

Период обучения: 2020-2027 гг.
Базисный год: 2021
Самый быстрорастущий рынок: Азиатско-Тихоокеанский регион
Самый большой рынок: Северная Америка
CAGR: 5.24 %

Нужен отчет, отражающий, как COVID-19 повлиял на этот рынок и его рост?

Скачать бесплатно Образец

Обзор рынка

Рынок емкостных датчиков оценивался в 26,68 млрд долларов США в 2021 году и, как ожидается, достигнет 36,50 млрд долларов США к 2027 году, что означает среднегодовой темп роста в 5,24% с 2022 по 2027 год.

  • Технология емкостных датчиков стремительно развивается, чтобы соответствовать расширенным требованиям к пользовательскому интерфейсу современных приложений.Растущее предпочтение емкостных датчиков из-за их большей долговечности, превосходной чувствительности и более высокой точности измерений по сравнению с резистивными или индуктивными датчиками является одним из основных факторов, стимулирующих рост изучаемого рынка.
  • Рост автоматизации сложных производственных систем увеличил потребность в компонентах, способных предоставлять важные данные, связанные с производственным процессом. Эти датчики облегчают управление производственным процессом на заводах, обнаруживая наличие и положение металлических предметов.
  • Ожидается, что внедрение систем отображения с сенсорным экраном в качестве взаимодействия человека и машины конечными пользователями, такими как потребители, промышленные, автомобильные и медицинские, также будет стимулировать спрос на емкостные датчики. Кроме того, ожидается, что растущая автоматизация производственных процессов на заводе подстегнет спрос на емкостные датчики в здравоохранении и автомобильной промышленности.
  • Однако, по оценкам, проблемы, связанные с нехваткой предложения оксида индия и олова, вызовут рост исследуемого рынка в течение прогнозируемого периода.

Объем отчета

Емкостные датчики представляют собой контактные или бесконтактные устройства, которые обнаруживают электрически заряженные объекты, которые могут обнаруживать присутствие или отсутствие любого объекта независимо от материала (металлического или неметаллического). Они могут даже ощущать непроводники, поскольку они могут быть электрически заряжены, то есть любой объект может быть обнаружен с помощью емкостного датчика. Они могут широко использоваться, в частности, в бытовой электронике, автомобилестроении, аэрокосмической и оборонной промышленности.

Рынок емкостных датчиков сегментирован по типу (датчик касания, датчик движения, датчик положения и другие типы), отрасли конечного пользователя (бытовая электроника, автомобильная, аэрокосмическая и оборонная промышленность, здравоохранение, продукты питания и напитки, нефть и газ и другие). Отрасли конечных пользователей) и География.

По типу
Сенсорный Датчик
Датчик движения Датчик
Позиция
Другие типы
По конечным пользователем промышленности
Бытовая электроника
Автомобили
аэрокосмической и оборонной
Здравоохранение
Продукты питания и напитки
Нефть и газ
Другие отрасли конечного пользователя
По географии
Канада
Северная Америка
Соединенные Штаты Америки
9 0324
Европа
Великобритания
Германия
Франция
Италия
Asia Pacific
Китай
Япония
Индия
Южная Корея
Остальной Азии Pacific
Латинская Америка
Мексика
Бразилия
Остальная часть Латинской Америки
Ближний Восток и Африка

Объем отчета может быть настроены в соответствии с вашими требованиями.Кликните сюда.

Ключевые тенденции рынка

Автомобильная промышленность будет занимать значительную долю
  • В технологиях человеко-машинного интерфейса произошел сдвиг парадигмы из-за увеличения обмена информацией между социальными и различными системами в автомобилях. Это привело к резкому росту спроса на емкостные датчики, поскольку они используются для реализации приложений человеко-машинного интерфейса (ЧМИ), таких как управление внутренним освещением, управление навигацией и т. д.
  • Например, правительство Японии предложило амбициозную стратегию для реализации во время летних Олимпийских игр 2020 года в Токио — использование беспилотных транспортных средств для использования в качестве олимпийского транспорта.
  • Автоматизированное транспортное средство будет оснащено, среди прочего, датчиком положения, датчиком влажности, датчиком температуры и емкостным датчиком. Эти датчики используются в информационно-развлекательной системе, системе доступа без ключа, 3D-жестах, управлении внутренним освещением и т. Д. С увеличением глобального проникновения автомобилей спрос на эти датчики, включая емкостные датчики, в прогнозируемый период будет увеличиваться.
  • Например, в системе помощи при парковке эти датчики могут обнаруживать наличие объектов на пути движущегося задним ходом автомобиля и могут подавать сигнал тревоги, чтобы предупредить водителя. Эти датчики также предотвращают столкновение с пешеходами во время парковки, и ожидается, что спрос сохранится в течение прогнозируемого периода.
  • Глобальная пандемия значительно повлияла на автомобильную и обрабатывающую промышленность в течение прошлого года. Обрабатывающая промышленность значительно сократилась из-за пандемии, поскольку отрасль столкнулась с беспрецедентными проблемами в цепочке поставок и закупки сырья, что привело к значительным убыткам для производителей.Немногие отрасли, такие как производство продуктов питания и напитков и фармацевтика, считались правительствами жизненно важными. Тем не менее, значительная часть производителей столкнулась с закрытием на несколько недель, и в настоящее время, после повторного открытия, они сталкиваются со снижением спроса, инвестициями, связанными с безопасностью рабочей силы, проблемами цепочки поставок и из-за снижения спроса, производственные предприятия либо работают наполовину. емкость или отключение.

Чтобы понять основные тенденции, загрузите образец Отчет

Азиатско-Тихоокеанский регион значительно вырастет в прогнозируемый период
  • Созданная электронная промышленность в Азиатско-Тихоокеанском регионе и внедрение инновационных технологий предоставили региональным организациям конкурентное преимущество на изучаемом рынке.Кроме того, в регионе присутствует несколько крупных поставщиков емкостных датчиков, таких как Omron Corporation (Япония) и Fujitsu Ltd (Япония) и другие.
  • Министерство промышленности и информационных технологий Китая, Национальная комиссия по развитию и реформам, Министерство науки и технологий и другие 12 агентств опубликовали «14-й пятилетний план развития индустрии робототехники» в декабре 2021 года.
  • Это второй пятилетний план роста индустрии робототехники в Китае, и он играет решающую роль в содействии и поощрении высококачественного развития отрасли.Поскольку робототехника включает в себя емкостные датчики прикосновения, определение близости и т. д., рост сектора в целом должен ускорить темпы роста рынка.
  • Аналогичным образом, в 2021 году Южная Корея объявила об амбициозных планах потратить почти 450 миллиардов долларов США в течение следующего десятилетия на создание крупнейшей в мире базы по производству микросхем, присоединившись к Китаю и Соединенным Штатам во всемирном соревновании за контроль над критически важной технологией.
  • Кроме того, японские исследователи изучают новые приложения помимо традиционного использования в сенсорных панелях и планшетах.Например, проводятся исследования по интеграции емкостных сенсорных датчиков с нейлоновыми волокнами размером 1 микрон для мониторинга пациентов в секторе здравоохранения.

Чтобы понять тенденции в географии, загрузите образец Отчет

Конкурентная среда

Основными игроками на рынке емкостных датчиков являются, среди прочих, Cypress Semiconductor, STMicroelectronics, NXP Semiconductors, Analog Devices, 3M Company, Omron Corporation и Siemens AG. Рынок фрагментирован из-за присутствия нескольких игроков, которые постоянно стремятся получить конкурентное преимущество на рынке.Поэтому концентрация рынка будет низкой.

  • Февраль 2022 г. — Sony анонсировала последнюю версию PS VR2 с обновленным и окончательным дизайном контроллера PlayStation VR2 Sense. который использует емкостный датчик, ИК-светодиод для обнаружения касания пальца для отслеживания положения.
  • , ноябрь 2021 г. — IP Group Inc. и CoMotion объединились в Вашингтонском университете для запуска стартапа в области нанотехнологий Somalytics Inc., целью которого является привнесение большего смысла в цифровой мир. Основное внимание компания уделяет созданию и массовому производству емкостного датчика на основе бумажных углеродных нанотрубок, который является небольшим, гибким и очень чувствительным к человеческому телу, что позволяет использовать его в новых потребительских и промышленных приложениях.

Содержание

  1. 1. ВВЕДЕНИЕ

    1. 1.1. Допущения исследования и определение рынка

    2. 1.2 Объем исследования

  2. 2. Методология исследования

  3. . 3. САММЕНТА

  4. 3

    . ИНСАЙТЫ

    1. 4.1 Обзор рынка

    2. 4.2 Привлекательность отрасли – анализ пяти сил Портера

      1. 4.2.1 Угроза новых участников

      2. 4.2.2. Торговая мощность покупателей

      3. 4.2.3. Торговая мощность поставщиков

      4. 4.2.4 Угрожайте заменитель.

    3. 4.3 Анализ цепочки создания стоимости отрасли

    4. 4.4 Оценка воздействия COVID-19 на рынке

  5. 5. Динамика рынка

    1. 5.1 Драйверы рынка

      1. 5.1.1.

        5.2.1 Дефицит предложения оксида индия и олова

    2. 5.3 Обзор технологий

  6. 6. СЕГМЕНТАЦИЯ РЫНКА

    31 от типа

    1. 6.1.1 Сенсор сенсора

    2. 6.1.2 Датчик движения

    3. 6.1.3. Промышленность

      1. 6.2.1 Потребительская электроника

      2. 6.2.2 Automotive

      3. 6.2.3 Аэрокосмическая и оборонная

      4. 6.2.4 Healthcare

      5. 6.2.5 продукты питания и напитки

      6. 6.2,6 Нефть и Газ

      7. 6.2.7 Другого конечный пользователь Industries

    4. 6,3 По географии

      1. 6.3.1 Северной Америки

        1. 6.3.1.1 США

        2. 6.3.1.2 Канада

      2. 6.3.2 Европа

        1. 6.3.2.1 Соединенное Королевство

        2. 6.3.2.2 Германия

        3. 6.3.2.3 Франция

        4. 6.3.2.4 Италия

      3. 6.3,3 Asia Pacific

        1. 6.3.3.1 Китай

        2. 6.3.3.2 Япония

        3. 6.3.3.3 Индия

        4. 6.3.3.4 Южная Корея

        5. 6.3.3.5 Остальной Азии Pacific

      4. 6.3.4 Latin America

        1. 6.3.4.1 Мексика

        2. 6.3.4.2 Бразилия

        3. 6.3.4.3. Остальные Латинской Америки

      5. 101010101110.13.5.

  7. 7.КОНКУРЕНТНЫЕ ЛАНДШАФТ

    1. 7.1 Профиль компании

      1. 7.1.1 Fujitsu Limited

      2. 7.1.2 Omron Corporation

      3. 7.1.3 Компания 3М

      4. 7.1.4 Analog Devices Inc.

      5. 7.1.5 NXP Semiconductors NV

      6. 7.1.6 Siemens AG

      7. 7.1.7 Infineon Technologies AG

      8. 7.1.8 Texas Instruments Inc.

      9. 71.9 Stmicroelectronics NV

      10. 7.1.10 Microchip Technology Inc.

    2. *Список не исчерпывающий

  8. 8. Анализ инвестиций

  9. 8. Инвестиционный анализ

  10. 8. Инвестиционный анализ

  11. 8. Инвестиционный анализ

  12. . в наличие

    Вы также можете приобрести части этого отчета. Вы хотите проверить раздел мудро прайс-лист?
    Получить разбивку цен Теперь

    Часто задаваемые вопросы

    Каков период изучения этого рынка?

    Рынок емкостных датчиков изучается с 2020 по 2027 год.

    Каковы темпы роста рынка емкостных датчиков?

    Рынок емкостных датчиков растет со среднегодовым темпом роста 5,24% в течение следующих 5 лет.

    Какой регион имеет самые высокие темпы роста на рынке Емкостные датчики?

    Азиатско-Тихоокеанский регион демонстрирует самый высокий среднегодовой темп роста в 2021–2026 годах.

    Какой регион имеет наибольшую долю рынка Емкостные датчики?

    Северная Америка будет иметь самую высокую долю в 2021 году.

    Кто является ключевыми игроками на рынке емкостных датчиков?

    Fujitsu Limited, Omron Corporation, 3M Company, Analog Devices, NXP Semiconductors — основные компании, работающие на рынке емкостных датчиков.

    80% наших клиентов ищут отчеты на заказ. Как ты хотите, чтобы мы подогнали вашу?

    Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты!

    Пожалуйста, введите корректное сообщение!

    ОТПРАВИТЬ

    Загрузка…

    Емкостной датчик уровня жидкости

    Датчик AS8579 может точно измерять уровень более чем одной жидкости в контейнере.Если вам небезразлично, насколько хорошо стиральная машина отстирывает белье, возьмите на заметку!

    Определение уровня жидкости в закрытом контейнере — важная функция, которую конечные пользователи считают само собой разумеющейся. Но если бы система измерения количества топлива, оставшегося в баке автомобиля, была неточной, водители вскоре начали бы об этом заботиться. В конце концов, никому не нравится оставаться в затруднительном положении вдали от заправочной станции после того, как в их машине неожиданно закончилось топливо.
    Так что хорошо иметь возможность сообщить об усовершенствовании емкостного метода измерения, который можно использовать для измерения количества топлива в топливном баке, воды в баке стиральной машины или практически любой жидкости в любом вид контейнера.А улучшенная технология измерения уровня жидкости в новом емкостном датчике AS8579 от ams наделена некоторыми умными возможностями, которые делают его лучше, чем существующие продукты для измерения уровня жидкости, используемые сегодня.
     

    Новый многоуровневый датчик для улучшения результатов стирки белья

    Емкостный датчик — широко используемая технология измерения уровня жидкости. Он работает по принципу емкости: заряд накапливается в зазоре между двумя листами металла или «электродами», когда на один электрод подается напряжение.Количество накапливающегося заряда зависит от свойства «диэлектрической проницаемости» материала между листами.

    Например, диэлектрическая проницаемость воздуха отличается от диэлектрической проницаемости бензина. Это означает, что емкостной датчик может обнаруживать изменение емкости при сливе бензина из бака, а зазор между электродами, прикрепленными по обеим сторонам бака, заполняется воздухом, а не топливом. Микросхеме процессора несложно преобразовать это изменение емкости в измерение уровня топлива в баке.

    В основе измерительной системы AS8579 лежит технология емкостных датчиков, называемая демодуляцией I/Q. Этот метод измеряет как резистивный, так и емкостной элемент импеданса системы. Результатом этого является то, что, в отличие от других методов емкостного зондирования, он надежно работает даже в сложных условиях и чувствителен даже к небольшим изменениям емкости. Это означает, что он может измерять небольшие изменения уровня жидкости, например бензина, в баке.

    Не менее впечатляющей является дополнительная и необычная возможность AS8579: различать уровни нескольких различных жидкостей в одном резервуаре.

    Разработчики продукции компании ams предусмотрели штыри на AS8579 для 10 входов датчиков, поэтому его можно подключить к десяти электродным полоскам, прикрепленным к контейнеру с жидкостью, одновременно обеспечивая десять отдельных измерений уровня жидкости. Представьте, как это можно использовать, например, в стиральной машине: мы знаем, что вода, воздух и пена имеют разную диэлектрическую проницаемость. Во время цикла стирки, когда бак наполняется водой, богатой моющими средствами, а отжим перемешивает воду, из бака выдавливается воздух.Ряд горизонтальных электродных полосок, закрепленных одна над другой на боковой стороне ванны, и каждая из которых подключена к одному чипу AS8579, можно использовать для определения уровня заполнения водой (предоставление одного значения емкости), уровня пены на вверху (что обеспечивает другое значение емкости) и объем свободного пространства, оставшегося вверху, поскольку воздух создает третье значение емкости.

    В стиральной машине это позволяет системе управления реализовать чувствительные функции защиты, чтобы гарантировать, что бак не будет переполнен пеной.Существует множество других приложений в бытовой технике и промышленном оборудовании для многоуровневых датчиков, которые можно реализовать с помощью всего лишь датчика AS8579 и базового микроконтроллера.

    AS8579 также идеален, когда приложение требует очень точного измерения уровня одной жидкости: в этом случае один электрод прикладывается вертикально к резервуару или контейнеру, так что AS8579 может измерять мельчайшие изменения емкости по мере подъема жидкости. и падает, закрывая или обнажая электрод.
     

    Готов к использованию в автомобильной, промышленной и бытовой технике

    Датчик уровня жидкости AS8579 теперь доступен для использования в потребительских и промышленных товарах, а также в автомобильных устройствах, таких как топливный бак. Он полностью сертифицирован для автомобилей и предлагает множество встроенных диагностических функций, обеспечивая поддержку автомобильного стандарта функциональной безопасности ISO 26262 до ASIL Grade B. Работает на одной из четырех выбираемых выходных частот драйвера — 45,45 кГц, 71.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.