柔性導(dǎo)電織物鍵盤設(shè)計(jì)
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為保證鍵盤定位精度及線性度，對導(dǎo)電織物表面電阻值進(jìn)行測試。使用4探針科技公司的RTS-2型薄層電阻測試儀對圖2所示a，b，c，d四種織物樣品進(jìn)行面電阻測試。尺寸分別為10 cm x 8 cm，9 cm×6 cm，17 cm×10 cm，25 cm×7 cm。測試時(shí)，將織物區(qū)域按3×3比例劃分為9個(gè)區(qū)域，測量每個(gè)區(qū)域中心點(diǎn)的面電阻值3次取平均值作為每個(gè)區(qū)域面電阻值，所有區(qū)域面電阻值平均值作為織物的面電阻值，如表1所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162060.htm
4種織物面電阻值如表1，由于導(dǎo)電織物的表面電阻均值從347 Ω到3 872 Ω差異較大，無法從方差比較出不同試樣表面電阻值的一致性，因此采用標(biāo)準(zhǔn)差率來定義樣品表面電阻的一致性差異。從表1中試樣4的表面電阻標(biāo)準(zhǔn)差率為0．40％，因此其均勻一致性較好。因此，選取試樣4織物作為操控器的傳感器材料。
3 織物鍵盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)
織物鍵盤通過導(dǎo)電織物層、功能定義層、隔離層、保護(hù)層的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)按壓位置到電壓信號的變換，提供按鍵區(qū)域的定義劃分及對鍵盤進(jìn)行保護(hù)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序獲取傳感器采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行電壓數(shù)據(jù)到位置數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并根據(jù)按鍵區(qū)域的功能定義實(shí)現(xiàn)操作控制功能。
3．1 織物鍵盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
織物鍵盤主體結(jié)構(gòu)如圖3共分為5層。根據(jù)每層的功能設(shè)計(jì)選用不同特性的織物組成織物鍵盤。
鍵盤頂層為符號定義層，用于劃分觸摸區(qū)域，采用印染或針織等方式定義鍵盤功能如字符、功能鍵、計(jì)算機(jī)控制等，同時(shí)為鍵盤提供保護(hù)。第2層為上導(dǎo)電織物層，作為檢測電極在按壓狀態(tài)下與下導(dǎo)電織物層接通，獲得按壓位置的橫向和縱向電壓值。上導(dǎo)電織物層通過外接導(dǎo)線與觸屏控制器的wiper管腳相連，實(shí)現(xiàn)檢測信號輸入。第3層為隔離層，用于分隔上、下導(dǎo)電織物層，系統(tǒng)采用網(wǎng)狀多孔輕薄多孔織物組成，兩層在不受外力時(shí)不接觸。按壓操控狀態(tài)下，上、下導(dǎo)電織物層受外力在按壓點(diǎn)通過隔離層的細(xì)孑L接通兩織物層，將電壓信號輸出。第4層為下導(dǎo)電織物層，該層織物的4個(gè)頂角通過金屬線對應(yīng)連接觸屏控制器的UR，LR，UL，LL四個(gè)管腳，控制電路提供標(biāo)準(zhǔn)電壓，在織物層表面形成電壓梯度，通過位置電壓表示其在織物層上的相對位置。最底層為保護(hù)層，為導(dǎo)電織物層提供絕緣保護(hù)并加固鍵盤。
隔離層織物的選型決定鍵盤的實(shí)用性能。由于導(dǎo)電織物層比較柔軟，過薄的厚度和過大的網(wǎng)孔很容易接通上、下導(dǎo)電層，在未按鍵時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤按鍵指示。如果隔離層過后，織物網(wǎng)孔過小，則要求按壓力度比較大，影響操控的手感。實(shí)際設(shè)計(jì)中選用厚度0．3 mm孔徑為2．0 mm的多孔織物，實(shí)現(xiàn)較好的按壓手感和接通效果。
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