首页 > 技术 > 内容

通过触摸实现真实感的Piezo(压电)触觉反馈设备

时间:2025-12-02  作者:Diven  阅读:0

最近开始在工业用、车载用显示器和洗衣机等白色家电的显示器上导入的触觉设备,实际上也可以导入到手机笔记本电脑ICT产品中。
作为这种触觉设备,TDK正在准备利用压电效应的产品。

目录

人类的触觉

为什么利用压电效应的产品(压电元件)作为触觉设备非常优异?

ICT领域的使用示例
智能手机
笔记本电脑
触控笔

咨询

相关链接

人类的触觉

表1

wKgZomTCPiSACTzPAAA-N1Ij5Bg460.png

人类的五感(视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉)是由各自有着作用的传感器所支撑的。其中,触觉是通过皮肤感受到的感觉,覆盖身体的皮肤整体作为传感器工作,是五感中最大的感觉器官。
皮肤深处的环层小体是负责感应触觉的传感器。左边的图表显示了这种环层小体的灵敏度。(正弦波阈值越小,灵敏度越高)
由此,可以知道人类通过触觉能够感知到大约50Hz到500Hz频率的振动,并且200Hz左右的灵敏度非常高。

为什么利用压电效应的产品(压电元件)作为触觉设备非常优异?

目前作为触觉设备使用的产品有偏心电机(ERM: 偏心旋转质量 )、LRA(线性谐振传动器)。
ERM只能以特定频率的正弦波振动。LRA频率和振幅都可以进行一定程度的调整,但产品自身的谐振频率在150-300Hz之间,因此很难进行细致的触觉控制。
压电元件的谐振频率在几乎不涉及触觉的数十kHz处,因此在对触觉有很大贡献的50-500Hz之间可以自由控制振动,可以再现更接近真实触感的振动。(下图为本公司产品的输入输出响应示例)

表2

wKgaomTCPieAAlacAAASQtAR8VE644.png

因为不能显示触感的差异,所以我们将之前的说明换成视觉进行说明。

对于ERM产生的振动,可以知道“有”什么,但没有更多信息,是像左边那样模糊的感觉。LRA能辨别出什么形状,但还不知道详细情况,是稍稍有点模糊的感觉。如果使用了压电元件,可以清楚地识别细节。而且,压电元件可以做得比ERM、LRA小、薄,在非常要求小型薄型的ICT领域也能有着其真正价值。

压电元件的其应用示例
以上就触觉(触感)进行了说明,如上所述,压电元件拥有非常高的谐振频率(数十kHz)。换句话说,这意味着可以在非常宽的频率范围内使之振动,也就是可以在人能听到的范围的频率(一般是20-20kHz)使之振动,这也可以作为扬声器使用。压电元件这种产品不仅可以用于触觉,也可以用于听觉。

CT领域的使用示例

在这里介绍压电元件可能用于ICT领域产品的哪些地方。

表4智能手机

wKgZomTCPjeANRNNAAB53nuJ-W4126.png

接收机/扬声器
将本公司PiezoListen™压电扬声器贴在外壳或显示器上,就不需要传统技术所需要的音孔了。
侧键
除了作为传动器的作用以外,压电元件还具有传感器(将压力转换成电信号)的功能。使用这种功能,在外壳下配置PowerHap执行器,可以省去开关孔。如果使用适当的驱动IC,还可以将PowerHap执行器作为按钮(按压检测)、传动器使用,并且可以通过施加到传动器上的电信号来传递各种触感。
触觉引擎
适当的配置PiezoHapt™执行器、PowerHap执行器后,也可以作为触觉引擎使用,再现各种各样的触感。根据不同用途,也可以使用PiezoListen™压电扬声器 。

表5笔记本电脑

wKgaomTCPjmAfl24AABfkz7UkxM012.png

电源/音量开关
与智能手机的侧键相同,安装PowerHap执行器,替代开关孔,有望提高设计性和耐水性。
扬声器
与智能手机相同,不再设音孔,而在显示屏上安装PiezoListen™压电扬声器 ,这样听到的声音是从与图像相同的位置传出来的,可以更好地享受影像信息。
键盘、触控板
利用压电元件的特性,可以实现更薄、更高功能的键盘、触控板。

表6触控笔

wKgaomTCPjuAVe3_AAALl4CZ7G0304.png

将PowerHap执行器放进触控笔内,可以再现笔感。(例:铅笔、圆珠笔、钢笔等笔记用具)(或:纸、石头、木头等)

可穿戴设备等的触觉反馈用等

审核编辑:彭菁

猜您喜欢


闸阀是应用于管道系统中的控制阀门,主要用于开启和关闭流体的通道。工作原理基于闸板的升降,通过旋转手柄或电动装置来实现阀门的开启与关闭。闸阀的设计通常采用平行或锥...
2021-12-25 00:00:00
PLC控制固然比继电器控制要可靠的多,但如果安装不符合要求,也不行的。所以,外面要正确安装PLC机。一,安装的环境要注意温度不能低于0℃和高于55℃,比如,...
2019-07-04 14:51:00
测电容是电子领域一个重要的工作。能帮助我们了解电容器的性能。本文将详细介绍测电容的用途。判断电容器好坏测电容可以判断电容器是否正常。电容器坏了,电路可能无法工作...
2025-03-23 14:00:34
随着物联网技术的快速发展,在“智慧城市”供热系统应用的超声波智能热量表对高精度、低耗损的超声波流量传感器需求日益明显,为进一步提升超声波智能热量表的测量精度,奥...
2024-01-26 08:00:00
独石电容,应用于电子设备中。是电子元件,具有重要的作用。本文将详细介绍独石电容的作用。能量储存独石电容能储存电能。的工作原理是通过电场存储电荷。电能可以在需要时...
2025-03-22 05:01:07
肖特基二极管是重要的半导体器件,应用于电子电路中。由于其独特的工作原理和优越的性能,肖特基二极管在高频和高效率的电源转换中表现尤为突出。本文将详细介绍肖特基二极...
2025-04-07 20:01:09
现代工业和日常生活中,配件的作用愈发重要。特别是“Accessories_33.02X8.7MM_TM”这一特定配件,不仅能提升产品的性能,还能延长产品的使用寿...
2025-04-26 02:31:17
单点液位传感器和多点液位传感器的区别在于第一种是可以一个传感器检测一个液位,另外一个则可实现一个传感器检测多个液位,以此来适用于不同的应用环境。能点科技的多点...
2024-01-10 16:57:00
现代电子设备中,封装技术的进步为集成电路的发展提供了强有力的支持。其中,BGA(球栅阵列)封装因其出色的性能和优越的散热能力,受到广泛应用。本文将围绕BGA40...
2025-02-24 10:37:14