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觸覺反饋技術(shù):給你最真實的觸覺感受

作者: 時間:2013-10-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
額外的自由度和獨特的波形,而這些是使用 ERM無法達到的。關(guān)于響應(yīng)時間,LRA 也要勝過 ERM,因為它們可以在一秒鐘內(nèi)輸入多個字母的操作提供按鍵確認反饋,從而讓其成為手機短信或者任何輸入應(yīng)用的理想選擇。

我們已經(jīng)介紹了觸覺傳動器的新舊兩派,但仍然還有另一種傳動器我們沒有涉及。這種傳動器并非為馬達型,它擁有驚人的響應(yīng)時間,很高的能效,并擁有比 ERM 和 LRA 都要小得多的體積。這款理想的新型器件被稱為壓電傳動器。

壓電傳動器

準確地說,壓電技術(shù)并非尖端技術(shù),因為已經(jīng)存在了幾十年的時間,基本上都由一個軟片(震動-電壓轉(zhuǎn)換器)組成。以前,此技術(shù)被用于許多能量采集應(yīng)用和驅(qū)動揚聲器中,但現(xiàn)在,它將帶來最為復雜、精細的體驗。全新的應(yīng)用把這種成熟的技術(shù)引入了一個新的領(lǐng)域。標準壓電傳動器技術(shù)使用一個很薄的長條或者一個圓盤,讓它們彎曲然后再反彈回去,通過在兩端施加電壓形成震動(圖 3)。使用薄長條的一種方法是將壓電長條端安裝至觸摸屏,然后再將長條的中心連接至設(shè)備殼。之后,把觸摸屏裝到一個外殼中,這樣長條便可以“浮動”,從而讓人們可以明顯地感覺到屏幕的壓電震動。這種體驗被稱作“局部觸覺”。您仍然可以感覺到設(shè)備本身的某些震動,但大部分卻來自于屏幕。如果不需要屏幕局部震動,則可以使用另一種被稱為落入式 (drop-in) 模塊的拓撲結(jié)構(gòu)。它與壓電傳動器類似,但功能性更低一些:震動精密水平不如局部壓電觸覺高,但可以大大降低設(shè)計的復雜性。

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圖 3 壓電觸覺傳動器通常使用一個薄長條或者平面圓盤,施加電壓時形成震動

壓電型觸覺技術(shù)沒有任何頻率或者振幅限制,設(shè)計人員可以達到比使用 LRA 和 ERM 所達不到的波形。盡管您無法感受到按下機械按鍵時獲得的精確,但利用壓電型觸覺技術(shù)以后會讓兩者之間的感受非常接近。在某個設(shè)計中嵌入多個壓電模塊后,可產(chǎn)生高精度的體驗,它可以讓觸摸屏的局部而非全部區(qū)域產(chǎn)生震動。在電容式觸摸驅(qū)動應(yīng)用中,每個觸摸點(手指)都可以感受到其獨有的波響應(yīng),而非整個屏幕都震動。

壓電型傳動器的一個缺點是,大多數(shù)系統(tǒng)都要求約 100-200 伏峰值到峰值 (Vp-p) 電壓來驅(qū)動整個器件。多層壓電傳動器可以將該系統(tǒng)電壓降低至50 Vp-p,但這種多層壓電傳動器價格昂貴。圖 4 從速度和響應(yīng)時間的角度描述了這種傳動器的特點。ERM 和 LRA 的響應(yīng)時間范圍為 30 到 60 毫秒,而壓電傳動器的響應(yīng)時間一般小于 2 毫秒!這種屬性,讓它們擁有比 ERM 和 LRA 高得多的功效。利用壓電技術(shù),您可以獲得更高的速度,更快速地獲得理想震動波形,更快地回到靜止狀態(tài),并且消耗的能量也更少。

觸覺反饋技術(shù):給你最真實的觸覺感受

圖 4 相比 ERM 和 LRA 技術(shù),壓電觸覺技術(shù)擁有極短的啟動時間

同這些傳動器一樣很“酷”的是,在種類繁多的器件中僅只有一種組件適合于傳動器。這種傳動器之所以“偉大”,離不開許多其他產(chǎn)品的支持。給傳動器最大支持的一個組件便是物理驅(qū)動器。市場上有許多這種物理驅(qū)動器,但只有少數(shù)是專為壓電傳動器驅(qū)動而設(shè)計的。

TI 的 DRV8662 是一款具有集成增壓轉(zhuǎn)換器的 200-Vp-p 壓電觸覺驅(qū)動器。這種壓電驅(qū)動器擁有 1.5ms 的快速啟動時間,具備多種功能,可用于任何高端壓電觸覺系統(tǒng)設(shè)計。輸入電壓可以為單端或者差分,并可以使用 3.0-5.5V 電源。由于集成了電源開關(guān)和二極管,不再需要變壓器。因此,在使用小型封裝時,上述規(guī)格意味著您可以使用更小的電路板空間,總系統(tǒng)成本更低。壓電觸覺反饋技術(shù)是今天觸感解決方案的游戲規(guī)則改變者,它可以幫助客戶獲得最逼真、最意想不到的用戶體驗。

TI高性能模擬業(yè)務(wù)部高級副總裁Steve Anderson指出:“逼真的觸覺反饋效果可顯著提升觸摸類消費電子產(chǎn)品的整體用戶體驗。DRV8662觸覺驅(qū)動器的高集成度可幫助我們簡化設(shè)計,將定位振動與頻率變化等效果納入觸摸屏輸入設(shè)備或非觸摸屏設(shè)備,其中包括移動電話、平板電腦、計算機配件、家用電器以及工業(yè)自動化控制臺等?!?/P>

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