بسیاری از محصولات الکترونیک مدرن مجهز به حسگرهایی هستند که نزدیکی یک جسم، مانند انگشت، به صفحه کلید یا گوش شخص را به تلفن تشخیص می دهند. این فناوری به طور فعال در انواع مختلف پنل های لمسی استفاده می شود که باعث حذف تعویض مکانیکی دستگاه ها و همچنین افزایش عمر مفید آنها می شود. و بسیاری ممکن است یک سوال داشته باشند: سنسور مجاورت در تلفن - چیست و چگونه کار می کند؟ در ادامه این دستگاه از نظر پیاده سازی با استفاده از فناوری خازنی مورد توجه قرار می گیرد.
تشخیص مجاورت
تشخیص مجاورت با استفاده از فناوری غیر تماسی به سرعت در زمینه دستگاه های قابل حملی که به طور مستقل تغذیه می شوند، کاربرد پیدا کرد. این عملکرد به طور فعال در آخرین مدل های تلفن های هوشمند و تبلت ها، در پخش کننده های موسیقی استفاده می شود. هدف اصلی آن افزایش قابلیت اطمینان دستگاه ها و صرفه جویی استانرژی الکتریکی.
نمایشگر دستگاه تا زمانی که نزدیک شدن دست کاربر تشخیص داده نشود در حالت غیرفعال خواهد بود که دقیقاً وظیفه آن حسگر مجاورت در گوشی است. چیست - اگر اصل کار آن را در نظر بگیریم مشخص می شود. وقتی صحبت از استفاده از این فناوری به میان می آید، قابل ذکر است که در حالت آماده به کار، تنها پردازنده مرکزی درگیر مصرف انرژی است. و هنگامی که حسگرهای مجاورت نزدیک شدن کف دست یا انگشت را تشخیص می دهند، صفحه نمایش روشن می شود که اطلاعات فعلی را نشان می دهد. همه اینها به شما امکان می دهد تا متوسط مصرف انرژی گجت را کاهش دهید و در عین حال عمر باتری را افزایش دهید.
ویژگی های استفاده از تابع در تکنیک های مختلف
در اتوماسیون خانگی، عملکرد تشخیص مجاورت نیز بسیار گسترده شده است. سنسورهای غیر تماسی برای روشن کردن چراغ‌های رومیزی، باز کردن شیرهای آب زمانی که دست انسان در میدان عمل است استفاده می‌شود. نمایشگر یخچال ها و مایکروفرها تا زمانی که دست کاربر به آنها نزدیک نشود غیرفعال خواهند بود. مجهز به این عملکرد و سیستم های جدید اتوماسیون خانگی. نمایشگرهای لمسی که برای کنترل لوازم خانگی و نور استفاده می‌شوند، به‌عنوان قاب عکس دیجیتالی تنظیم شده‌اند. اما به محض اینکه یکی از افراد به آنها نزدیک می شود، بلافاصله دکمه های کنترل ظاهر می شوند. یک فناوری نسبتا جالب، حسگر مجاورت در گوشی است. آنچه هست به درک شرح روشی که توسط آن کمک می کندشناسایی رخ می دهد.
روشهای تشخیص مجاورت
راههای مختلفی وجود دارد که از جمله آنها می توان به القایی، مقاومتی، نوری، خازنی، بصری و صوتی اشاره کرد. هر کدام از آنها مزایا و معایب خاصی دارند. انتخاب یک یا دیگر فناوری به هزینه و سهولت کار با آن بستگی دارد. سنسور مجاورت تلفن را در نظر بگیرید - اینکه چه چیزی است، اطلاعات خاصی به درک آن کمک می کند. متداول ترین سنسورهای مجاورت خازنی. اصل کار آنها بسیار ساده است. سنسور با هادی های مناسب برای آن در زیر یک لایه محافظ خاص پنهان شده است. دو عنصر رسانا که در مجاورت یکدیگر قرار دارند، دارای ظرفیت انگلی خاصی هستند که بین لایه زمین رسانا و صفحه تماس خود سنسور رخ می دهد. معمولا مقدار آن 10-300 پیکافاراد است.
وقتی مثلاً انگشتی به سنسور نزدیک می شود، ظرفیت کل سیستم تغییر می کند. این همان چیزی است که برای تشخیص یک شی در نزدیکی حسگر مجاورت استفاده می شود.
تشخیص تغییر ظرفیت
چقدر دقیق و قابل اعتماد یک سنسور غیر تماسی کار می کند کاملاً به دقت اندازه گیری ظرفیت تغییر یافته سیستم بستگی دارد. برای این منظور روشهای متعددی ابداع شده‌اند که از جمله معروف‌ترین آنها می‌توان به روشهای انتقال بار، تقریب متوالی، برهمکنش خازنی و روش سیگما-دلتا اشاره کرد. دو مورد از آنها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. هر دو استفاده می کنندمدار خازنی سوئیچ و یک خازن اندازه گیری خارجی.
روش تقریب متوالی
در این حالت، مدار خازنی سوئیچ در حال شارژ شدن است. از این خازن، ولتاژ از طریق فیلتر پایین گذر به مقایسه کننده می رسد و در آنجا با ولتاژ مرجع مقایسه می شود. شمارنده همگام شده با ژنراتور با استفاده از سیگنال خروجی مقایسه کننده قفل می شود. پردازش این سیگنال خاص برای وضعیت خاصی از سنسور انجام می شود. روش تقریب های متوالی به تعداد ناچیزی از اجزای خارجی نیاز دارد. در این حالت، عملکرد مدار تحت تأثیر تداخل در مدار تغذیه قرار نمی گیرد.
مزایا و معایب فناوری تشخیص
حسگر مجاورت اندروید، مانند سایرین، ویژگی‌های خاصی دارد. مزایای در این مورد شامل موارد زیر است:
- منطقه تشخیص نسبتاً بزرگ؛
- درجه حساسیت بالا؛
- مقرون به صرفه بودن نسبی از نظر قیمت، زیرا تولید حسگرها از اجزای نسبتاً ارزان - مس، یک فیلم از اکسیدهای قلع، ایندیم و جوهر چاپ، یک حسگر سیم خارجی انجام می شود؛
- اندازه کوچک؛
- تطبیق پذیری طراحی؛
- پایداری دما؛
- امکان عملکرد با استفاده از پوشش های مختلف غیر رسانا، به عنوان مثال، شیشه هایی با ضخامت های مختلف؛
- دوام و قابلیت اطمینان بالا.
این روش همچنین دارای معایب خاصی است:
- حساسعنصر باید رسانا باشد، سپس می تواند رویکرد را تشخیص دهد. با این حال، ممکن است یک دست را تشخیص ندهد، به عنوان مثال، در یک دستکش لاستیکی؛
- نزدیک بودن به یک جسم رسانا ممکن است باعث شود سیستم ظرفیت انگلی را مجدداً محاسبه کند تا تغییرات ناشی از این جسم را در نظر بگیرد. این اغلب باعث مثبت کاذب در آینده می شود، با این حال، کالیبره کردن حسگر مجاورت این مشکل را برطرف می کند؛
- روش تشخیص خازنی به گونه ای عمل می کند که وقتی اجسام فلزی در محدوده آن وجود دارد، دامنه کاهش می یابد.
قفل صفحه iPhone 4
حسگر مجاورت به گونه ای کار می کند که به شما امکان می دهد صفحه نمایش تلفن هوشمند را در حین تماس خاموش کنید تا از ضربه زدن تصادفی کلید جلوگیری کنید. اپلیکیشن‌های خاصی وجود دارند که به شما امکان می‌دهند صفحه نمایش را با کشیدن دست خود روی آن قفل کنید. برای روشن کردن آن، باید کلید سخت افزار را فشار دهید.
کالیبراسیون
اغلب وقتی صفحه نمایش در حین تماس قفل نمی شود، کاربران با وضعیت ناخوشایندی مواجه می شوند. و همچنین اتفاق می افتد که پس از پایان مکالمه، نمایشگر روشن نمی شود و به همین دلیل قفل گوشی باز نمی شود. به عنوان مثال، سنسور مجاورت نوکیا به درستی کار نمی کند. برای رفع این مشکل باید کالیبره شود. معمولا اکثر سازندگان از نرم افزارهای تخصصی برای این منظور استفاده می کنند که می توان آن را از وب سایت رسمی دانلود کرد.
در آخرین نسخه های اندروید 4، عملکرد کالیبراسیونمستقیماً در منو قرار دارد. برای این کار باید وارد تنظیمات شده، صفحه نمایش را پیدا کنید و سپس آیتم Proximity Sensor Calibration را انتخاب کنید. پس از بستن سنسور با دست، در پنجره ظاهر شده OK را فشار دهید. کالیبراسیون گاهی اوقات بدون پوشش سنسور مجاز است.
