Mange produkter af moderne elektronik er udstyret med sensorer, der genkender nærheden af et objekt, såsom en finger, til tastaturet eller en persons øre til telefonen. Denne teknologi bruges aktivt i berøringspaneler af forskellig art, hvilket eliminerer den mekaniske omskiftning af enheder, samt forlænger deres levetid. Og mange kan godt have et spørgsmål: Nærhedssensoren i telefonen – hvad er det, og hvordan virker det? Dernæst vil denne enhed blive betragtet ud fra et implementeringssynspunkt ved brug af kapacitiv teknologi.
Nærhedsregistrering
Nærhedsgenkendelse ved hjælp af berøringsfri teknologi fandt hurtigt anvendelse inden for bærbare enheder, der drives autonomt. Funktionen bruges aktivt i de nyeste modeller af smartphones og tablets, i musikafspillere. Dens hovedformål er at øge pålideligheden af enheder og spareelektrisk energi.
Displayet på enheden vil være i en inaktiv tilstand, indtil brugerens hånd nærmer sig, hvilket er præcis, hvad nærhedssensoren i telefonen er ansvarlig for. Hvad det er - det vil blive klart, hvis vi overvejer princippet om dets arbejde. Når det kommer til at bruge denne teknologi, er det værd at bemærke, at i standbytilstand er det kun den centrale processor, der er engageret i energiforbruget. Og når nærhedssensorerne registrerer, at en håndflade eller finger nærmer sig, tændes displayet, som viser den aktuelle information. Alt dette giver dig mulighed for at reducere det gennemsnitlige strømforbrug for gadgetten, samtidig med at batteriets levetid øges.
Funktioner ved brug af funktionen i forskellige teknikker
I husstandsautomatisering er nærhedsgenkendelsesfunktionen også blevet meget udbredt. Berøringsfri sensorer bruges til at tænde bordlamper, åbne vandhaner, når en menneskelig hånd er i deres virkefelt; displayene på køleskabe og mikrobølgeovne vil være inaktive, indtil brugerens hånd nærmer sig dem. Udstyret med denne funktion og nye hjemmeautomatiseringssystemer. Berøringsskærme, der bruges til at styre apparater og belysning, er sat op til at fungere som digitale fotorammer. Men så snart en af personerne nærmer sig dem, dukker der straks kontrolknapper op. En ret interessant teknologi er nærhedssensoren i telefonen. Hvad det er, vil hjælpe med at forstå beskrivelsen af den metode, hvormedgenkendelse sker.
Nærhedsgenkendelsesmetoder
Der er en række måder, blandt dem er induktiv, resistiv, optisk, kapacitiv, visuel og akustisk. Hver af dem har visse fordele og ulemper. Valget af en eller anden teknologi afhænger af omkostningerne og letheden ved at arbejde med den. Overvej nærhedssensoren i telefonen - hvad det er, vil visse oplysninger hjælpe med at forstå. De mest almindeligt anvendte kapacitive nærhedssensorer. Deres arbejdsprincip er ret simpelt. Sensoren med ledere, der passer til den, er skjult under et særligt beskyttende lag. To ledende elementer, der er tæt på hinanden, har en vis parasitisk kapacitans, der opstår mellem det ledende jordlag og selve sensorens kontaktpude. Norm alt er dens værdi 10-300 picafarads.
Når en finger f.eks. nærmer sig sensoren, ændres systemets samlede kapacitet. Dette er, hvad der bruges til at detektere et objekt i nærheden af nærhedssensoren.
Detektion af kapacitetsændring
Hvor nøjagtigt og pålideligt en berøringsfri sensor vil fungere afhænger helt af nøjagtigheden af målingerne af systemets ændrede kapacitans. Til dette formål er der udviklet en række metoder, blandt hvilke de mest kendte er metoderne til ladningsoverførsel, successiv tilnærmelse, kapacitansinteraktion og sigma-delta-metoden. To af dem er mest brugt. Begge brugerkoblet kapacitivt kredsløb og en ekstern målekondensator.
Successiv tilnærmelsesmetode
I dette tilfælde oplades det switchede kapacitive kredsløb. Fra denne kondensator tilføres spænding til komparatoren gennem lavpasfilteret, hvor den sammenlignes med referencespændingen. Tælleren, der er synkroniseret med generatoren, låses ved hjælp af komparatorudgangssignalet. Behandling af dette særlige signal udføres for en bestemt status for sensoren. Metoden til successive tilnærmelser kræver et ubetydeligt antal eksterne komponenter. I dette tilfælde påvirkes kredsløbets drift ikke af krydstale på forsyningskredsløbet.
Fordele og ulemper ved genkendelsesteknologi
Android-nærhedssensoren har ligesom andre visse funktioner. Fordelene i dette tilfælde omfatter følgende:
- ret stort registreringsområde;
- høj grad af følsomhed;
- relativ overkommelig pris i forhold til pris, fordi produktionen af sensorer udføres af ret billige komponenter - kobber, en film af tinoxider, indium og trykfarve, en ekstern trådsensor;
- lille størrelse;
- design alsidighed;
- temperaturstabilitet;
- muligheden for at fungere med brug af forskellige ikke-ledende belægninger, for eksempel glas af forskellig tykkelse
- holdbarhed og høj pålidelighed.
Denne metode har også visse ulemper:
- følsomelementet skal være ledende, så kan det detektere tilgangen; dog kan den muligvis ikke registrere en hånd, f.eks. i en gummihandske;
- at være tæt på et ledende objekt kan få systemet til at genberegne den parasitære kapacitans for at tage højde for ændringerne forårsaget af dette objekt. Dette forårsager ofte falske positiver i fremtiden, men kalibrering af nærhedssensoren vil eliminere dette problem;
- Den kapacitive detektionsmetode fungerer på en sådan måde, at når der er metalgenstande i dens rækkevidde, falder rækkevidden.
iPhone 4-skærmlås
Nærhedssensoren fungerer på en sådan måde, at den giver dig mulighed for at slukke for smartphoneskærmen under et opkald for at forhindre utilsigtede tastetryk. Der er specielle applikationer, der giver dig mulighed for at låse skærmen ved blot at føre hånden hen over den. For at tænde den skal du trykke på hardwaretasten.
Kalibrering
Ganske ofte står brugere over for en ubehagelig situation, når skærmen ikke er låst under et opkald. Og det sker også, at displayet ikke tænder efter samtalens afslutning, hvorfor telefonen ikke låses op. For eksempel fungerer Nokia-nærhedssensoren ikke korrekt. For at løse dette problem skal det kalibreres. Norm alt bruger de fleste producenter specialiseret software til disse formål, som kan downloades fra den officielle hjemmeside.
I de seneste versioner af Android 4 er kalibreringsfunktionenplaceret direkte i menuen. For at gøre dette skal du indtaste indstillingerne, finde skærmen og derefter vælge punktet Kalibrering af nærhedssensor. Når du har lukket sensoren med hånden, skal du trykke på OK i det vindue, der kommer frem. Kalibrering er nogle gange tilladt uden at dække sensoren.
