Thiết kế của HMI là yếu tố quyết định rất quan trọng khi người tiêu dùng lựa chọn một sản phẩm. Trải nghiệm cảm ứng của HMI có thể dễ dàng ảnh hưởng đến sự ưa chuộng của người tiêu dùng. Làm thế nào để cải thiện và nâng cao hiệu suất cảm ứng của HMI đã trở thành trọng tâm của cạnh tranh thị trường.
Điện dung, độ tự cảm, điện trở có thể được sử dụng để đạt được phương tiện công nghệ cảm ứng chạm, như các thiết bị cảm ứng có thể được sử dụng để cuộn dây tự cảm hoặc hệ số cảm ứng tương hỗ thay đổi để thay thế nhiều ứng dụng nút cơ học. Công nghệ điện dung được sử dụng rộng rãi hơn và đã trở thành lựa chọn ưa thích trong phần lớn các thiết kế.
Thách thức về kích thước và tiêu thụ điện năng
Mặc dù nguyên lý của cảm biến điện dung không hề phức tạp, nhưng cảm ứng điện dung đã cho phép phản hồi rất tinh vi. Ví dụ, các tính năng như hỗ trợ nhận dạng cử chỉ, chống thấm nước, phát hiện cổ tay và cảm ứng đeo găng tay hiện có thể được thực hiện thông qua công nghệ cảm biến điện dung, nâng cao trải nghiệm tương tác giữa người tiêu dùng và sản phẩm.
Thiết bị có màn hình cảm ứngThiết kế màn hình cảm ứng là yếu tố chính thu hút người tiêu dùng và trải nghiệm tương tác giữa người và máy tính là yếu tố khác biệt chính đối với các nhà sản xuất. Với tiền đề đảm bảo khả năng phản hồi chính xác của cảm biến chạm, sự cạnh tranh trên thị trường trong lĩnh vực này chủ yếu tập trung vào hai hướng thiết kế chính. Một là thời lượng pin tốt hơn, giảm mức tiêu thụ điện năng của màn hình cảm ứng; thứ hai là hiện thực hóa nhiều chức năng hơn trong một kích thước nhỏ.
Chức năng cảm ứng là một thiết bị sẽ bật trong một thời gian dài, miễn là thiết bị không ở trạng thái tắt, chức năng đã ở trạng thái mở. Bởi vì hành vi tương tác của người dùng là không thể đoán trước, chỉ có thể được duy trì trong suốt quá trình phản hồi. Do đó, mức tiêu thụ điện năng của chức năng cảm biến cảm ứng có ảnh hưởng rất lớn đến mức tiêu thụ điện năng chung của thiết bị.
Hiện nay ngày càng có nhiều chức năng dựa trên cảm biến chạm để nhận ra, trong kích thước màn hình bị hạn chế, việc thêm các tính năng phong phú này và không thể làm giảm tốc độ phản hồi và độ tin cậy của cảm biến chạm cũng là một vấn đề khó khăn. Độ nhạy của thành phần cảm biến chạm có mối tương quan tích cực với kích thước của nó và việc đưa thêm nhiều chức năng hơn không nên làm giảm hiệu suất cảm biến.
Công nghệ cảm biến nào nên chọn để đáp ứng những thách thức của thị trường
Công nghệ cảm ứng chạm còn đa dạng hơn nữa, mỗi công nghệ có những đặc điểm khác nhau. Việc lựa chọn công nghệ cảm ứng phù hợp có tác động đáng kể đến trải nghiệm sử dụng cảm ứng chạm.
Chẳng hạn như cảm biến cảm ứng, là việc sử dụng hệ số tự cảm hoặc hệ số cảm ứng tương hỗ của cuộn dây để thực hiện phép đo công suất phi điện, trong lĩnh vực tự động hóa có rất nhiều trường hợp sử dụng. Thiết bị cảm ứng cảm ứng bắt đầu từ rất lâu trước đây trong các thiết bị đeo được HMI và HMI công nghiệp thay vì các ứng dụng nút cơ học, với sự phát triển của công nghệ cảm biến cảm ứng hiện nay các thiết bị cảm ứng cảm ứng trong HMI công nghiệp có nhiều ứng dụng, ứng dụng của người tiêu dùng thì không nhiều.
Ưu điểm của công nghệ cảm ứng trong nút cảm ứng là không yêu cầu các tiếp điểm kim loại và miếng đệm như bộ phận chuyển động, kích thước có thể được làm rất nhỏ và hiện nay cũng được phát triển thêm nhiều chức năng hơn, chẳng hạn như thông qua phát hiện áp suất để nhận ra chức năng của nút nhiều cấp.
Công nghệ cảm ứng điện trở sử dụng một lớp màng uốn cong khi tiếp xúc với áp lực, lớp màng điện cực bề mặt uốn cong và tiếp xúc với lớp màng điện cực bên dưới, do đó tạo ra dòng điện được phát hiện. Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ này là rõ ràng, ưu điểm là bất kỳ vật thể nào có thể tạo ra áp lực đều có thể kích hoạt cảm biến chạm, cộng với chi phí rất thấp, vì vậy nó được áp dụng rộng rãi.
Nhưng công nghệ này đồng thời phản ứng chậm hơn, cũng không hỗ trợ đa điểm, muốn hiện thực hóa nhiều tính năng hơn trong HMI thì hầu như không có gì để mở rộng.
Cảm ứng điện dung, hiện là công nghệ chính thống tuyệt đối, điện dung cảm ứng giữa khoảng cách giữa các cực của một sự thay đổi nhất định, do đó điện dung thay đổi, công nghệ có thể được chia thành cảm ứng điện dung tự thân và cảm ứng điện dung lẫn nhau. Điện dung tự thân sử dụng một dây dẫn được kết nối với MCU và đo điện dung giữa chân đó và đất nguồn tại thời điểm kích hoạt và kỹ thuật này thường được sử dụng cho một lần chạm hoặc thanh trượt. Mặt khác, cảm biến điện dung lẫn nhau là hai phép đo trực tiếp về sự thay đổi điện dung giữa hai điện cực và có thể phát hiện màn hình cảm ứng chạm nhiều ngón tay cùng một lúc.
Tốc độ phản hồi của cảm ứng điện dung, nhạy bén, hiện nay là điện thoại thông minh, máy tính bảng, thiết bị đeo thông minh, đồ gia dụng và các lĩnh vực khác là công nghệ rất được ưa chuộng. Mặc dù chi phí cao, nhưng việc triển khai đa chức năng và sự tiện lợi do cảm ứng đa điểm tiên tiến mang lại là điều kiện tiên quyết để tạo nên sự khác biệt.
Bản tóm tắt
Công nghệ cảm ứng HMI đã trở thành một phần quan trọng không thể thiếu trong nhiều thiết kế thiết bị. Bất kể lựa chọn công nghệ nào, cách chip cảm ứng có thể tăng cường khả năng chống nhiễu, cải thiện độ nhạy và tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng thấp và đánh thức nhanh cùng lúc với độ tin cậy cao là những yếu tố chính để nâng cao trải nghiệm cảm ứng.