¿Percibiendo el tacto a través de una superficie gruesa?

Si realmente necesita detectar el contacto a través de una superficie metálica, posiblemente podría hacerlo utilizando 4 pastillas piezoeléctricas aisladas. Existe una técnica para detectar el contacto que cruza las referencias de la frecuencia detectada por 4 pastillas piezo equidistantes. Es una técnica llamada SAW o onda acústica de superficie. Normalmente se usa para pantallas táctiles que son tridimensionales o tienen superficies propensas a daños o deformaciones. Puede detectar la ubicación de un punto táctil, la velocidad de un toque (puede distinguir un toque de una pulsación, para emular un clic del ratón, por ejemplo) y puede detectar un punto de arrastre o movimiento.

Si quisiera, podría tener una versión muy simplificada para implementar algunos botones básicos o sensores de toque. En lugar de hacer todos los molestos cálculos de frecuencia, solo puede colocar algunas pastillas piezoeléctricas donde quiera que se encuentren los botones, y luego usar una detección de umbral para determinar cuál se presionó (la que tiene el pico de señal más alto). Son muy afectivos, ya que no captan ninguna vibración en el aire, por lo que no tiene que preocuparse por los ruidos fuertes que lo activan, aunque hacerlo caer al suelo probablemente lo haría.

He usado el viejo Qprox QT110 (bueno, no es realmente táctil, sino que está cerca del proxy) para detectar el tacto a través de una tabla de madera de 4 cm de espesor. Tuve que ajustar cuidadosamente Cx y Rs por ensayos, pero el resultado final fue lo suficientemente bueno.

Si el metal no es magnético, puede usar relés de láminas en el interior y un pequeño imán en el exterior para operar los controles.

(mi respuesta migró de electrónica-exchange )

A través de madera de 2 "de espesor: también resistente, pero no imposible. Supongo que te refieres a distinguir entre un dedo / mano tocando la caja y un dedo / mano colocado a 1 mm de distancia de la caja.

Si puede colocar una o más placas de metal en el exterior de la caja, ¡sin proporcionar una cobertura total de toda la caja! - entonces hay una serie de posibilidades utilizando campos electromagnéticos. Puedo pensar en algunos (¡no hay garantía de que ninguno de los dos funcione!) Póngase la gorra de pensar e imagine cómo el tacto de la piel de una persona puede alterar una red de circuitos electromagnéticos.

Lo más importante que puede marcar la diferencia es si puede sacar un conductor desde el interior de una caja, a través de la pared y conectado a tierra física, o a una placa metálica en el exterior de la caja.

1) La resistencia de la piel de una persona puede cerrar un circuito eléctrico : tiene dos placas semicirculares, separadas por un pequeño espacio. La impedancia entre las placas es una resistencia muy grande en paralelo con una pequeña capacitancia. Si cierra la brecha entre las placas con la piel, reduce drásticamente esa resistencia. Si de alguna manera puedes medir esa resistencia, has terminado:

Si puede conectar cables a través de las paredes de la caja a las placas, eso es fácil, solo use un divisor de voltaje y una fuente de CC o CA que sea pequeña (no lastime a la persona).

Si no puede conectar los cables a través de las paredes de la caja a las placas, es posible que aún pueda distinguir entre toque y no toque, pero será más difícil. Tal vez tenga otro par de placas, esta vez en el interior de la caja, en el otro lado de la pared de la caja del primer par de placas, pero con un espacio mucho mayor. Medir la capacitancia entre las placas interiores. Puede haber un cambio lo suficientemente grande en la capacitancia entre las dos placas internas con / sin una persona que cierra la brecha en el exterior, que podría distinguir. Hay una serie de técnicas / chips que pueden hacer detección capacitiva. Cypress tiene CapSense, Atmel tiene QTouch, ST Micro tiene S-Touch, etc.

2) El cuerpo de una persona es una antena razonablemente buena y captará ruido. (Observe la sonda de un osciloscopio cuando toque la punta con el dedo). Si tiene una placa en el exterior De la caja, y cuando la tocas, transfieres ese ruido al potencial eléctrico de la placa. Piense en este caso como una persona que "sacude" el potencial eléctrico hacia arriba y hacia abajo. Si puede sentir este temblor en relación con un potencial de referencia, tiene un sensor. El problema aquí es que encontrar un potencial de referencia es tocar. Realmente necesita una conexión a tierra, ya que una caja que flota en el aire no tiene acceso a un voltaje de referencia fijo. Es posible que pueda detectar la tensión diferencial entre dos placas ... aunque no sé.

Solo mis dos centavos.

Debería ser posible recoger la flexión mínima del metal con un medidor de tensión.

Los he visto registrar la minúscula flexión de una barra de acero de cm cm empujada ligeramente con un dedo. Aunque no sé qué calidad de medidor de tensión y amplificador necesita para lograrlo. En cualquier caso, será bastante caro (~ 10 $ más).

La detección del cambio en la frecuencia de un oscilador de RF podría funcionar a través de la madera, debido al cambio en la capacitancia causado por la proximidad de una mano al circuito del tanque del oscilador. No funcionará con una caja de metal, por supuesto.

Como mencionó Leon, el oscilador de RF funcionará. Yo usaría un heterodino oscilador que consiste en un oscilador de frecuencia fija, una variable oscilador de frecuencia y un mezclador no lineal (como un diodo). Tu cuerpo actúa como un pequeño condensador para cambiar la frecuencia de la oscilador variable. Es más fácil medir el cambio de frecuencia. de la frecuencia mixta.

Así es como funciona un Theremin. El Theremin es sensible a distancias de un pie o dos y la antena trabajará dentro de una caja de madera.

Los sensores Q-touch también pueden funcionar. ¿Se puede moler una característica en el ¿La madera para que el contacto estuviera más cerca que el grosor de la madera? Q-touch vende resortes hechos para este propósito. Un final de la primavera se adhiere a la PCB y el otro extremo descansa justo debajo de la parte superior de la superficie.

Hay un material relativamente nuevo con el elegante nombre de "Quantum Tunneling Composite"

enlace

Actúa como resistencia de forma predeterminada, pero cuando se aplica presión, cambia a un conductor. Puedes comprarlos en forma aún más extrañamente llamada "Píldoras QTC".

Son básicamente botones táctiles de estado sólido (y).

(mi respuesta migró de electrónica-exchange )

¿A través de un conductor de 2 "de grosor? No es posible hacerlo, a menos que tenga otro electrodo al que el usuario esté conectado o parado. (En ese caso, podría usar un método tipo electrómetro; así es como se activan esos contactos táctiles. lámparas funcionan)

Piénsalo:

Las personas son esencialmente no magnéticas, de modo que descarta una solución que utiliza campos / circuitos magnéticos.

Si está hablando de campos eléctricos, un conductor de 2 "de grosor es millones (probablemente miles de millones) de veces más conductor que el cuerpo humano. Cualquier campo eléctrico que intente generar desde dentro de la caja, ya sea CC o CA, será muy atenuado por el tiempo que sale, y el efecto incremental de un cuerpo humano al tocarlo o no tocarlo es insignificante. Los efectos capacitivos son pequeños (picofaradios bajos) y si pudiera obtener la frecuencia lo suficientemente alta para medirlo, perderá debido a efecto de piel : una caja de metal atenúa los campos de CA más a medida que aumenta la frecuencia.

Si intenta detectar campos ambientales que se originan fuera de la caja (por ejemplo, trate la caja como una antena, cuyas características de recepción cambian con la adición de un cuerpo humano tocándola) también perderá debido a la atenuación del efecto de la piel.

Además de los campos electromagnéticos, tiene termal: es posible si toca una caja lo suficiente como para sentir que se está calentando. O radiactividad, o luz, o ...