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瑞湖首创,全球第一家基于PCB基板压力传感器的压感按键产品
日期:2017-06-23

瑞湖首创,全球第一家基于PCB基板压力传感器的压感按键产品

2016-10-26 23:00

在人机交互的过程中,按键是很通用的一种方式,从传统的机械按键到最近几年很流行的电容式按键,在有键盘,操作面板的各种产品如家用电器或设备上都是必不可少的。但是以上两种按键都有某些方面的不足,深圳瑞湖科技创造性地开发出基于压力感应的按键可以针对性的克服这些问题。以下是几种主要按键特性对比。

常见应用

机械式

电容式

压变式(瑞湖科技)

表面材质

由按键决定

亚克力或玻璃

任意,包括金属,塑料,木材等面板,甚至石材

触动条件

按压引起的物理行程变化及金属触电短路

电容变化,通过人体接触或电容笔

压力引起的微形变,可由任何物体接触引起,包括手套,木杆等

可靠性

抗干扰性较好,

寿命>50万次

易受电磁干扰,

寿命>500万次

抗干扰性强,

寿命>1000万次

表面处理

容易渗水渗油

不防水,不防爆,接缝处易渗油

无漏缝,防水防尘防油污,配合金属材料可防爆

安装方式

表面开孔,支架固定

表面开框,支架固定

表面无损,背胶贴合

在现实生活中,机械按键易损坏电容式按键易受干扰很常见。比如在厨房中,手指潮湿是很难操作冰箱油烟机的容式触控面板的。小家电如电水壶很多容式按键,一旦水滴在上面或者用湿毛巾擦拭时都很容易产生按键误触发。而采用压力感应按键,整块面板无需开孔,感应器直接用硅胶或双面胶贴在面板背面,只要压力点作用在面板正面相应位置,按键才会有效,防水及误触发都可做到。另外对电器生产过程来说,免去了面板开孔环节,以及容式按键需要的金属面板挖空及填亚克力板材,成本降低工序变少。现实生活中还有很多户外按键,小区门禁,电梯,停车场及高速入口等都时常面对机械按键的寿命和不防尘不防水的问题,压感按键均可解决此类痛点。另外随着社会发展,人们对有质感上档次的产品越来越推崇。那么在不锈钢或者铝合金面板实现按键功能又不会破坏面板的整体性就愈发重要。在实际项目开展中,已经有国际一线品牌客户在具体项目中选用瑞湖科技的压感按键方案,反而淘汰了半导体大厂的基于电容和电感的金属按键方案,可以看到的此类需求非常直接。

瑞湖科技的压力传感器,是把感应材料印刷在PCB基板上来实现的,已拥有多项专利,也是业界第一家将PCB作为压力感应器基板的公司。瑞湖科技之所以能设计出压力感应按键,主要是突破了以下四个方面。一、是基于自主创新的新型感应材料来设计压力感应单元,新型感应材料单元的输出信号具有极好信噪比。二、传感器整体设计是一种力学结构设计,结构做到最优设计也对信噪比的提升起到了关键作用。我们知道压力作用在平面上会使其产生形变, 根据力的大小形变大小不同。比如向厚度0.8mm金属面板施加150g力,形变一般只有几个微米。如何把这么小的形变传递到传感器也需要突破很多结构力学的难点,瑞湖科技均成功突破。三、传感器的输出信号也比较微弱,瑞湖科技又创造性地设计了前端模拟放大电路,做到了即使使用通用MCU片内10bit ADC也能轻松处理。四、对不同按键组合应用,瑞湖科技做了智能算法处理,保证了按键的有效识别及系统可靠性。

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