Клавиши с емкостными датчиками

Это бесконтактные переключатели, получившие широкое распространение. В емкостных датчиках (рис. 7.4) отсутствуют замыкающие контакты. Их функции выполняют:

• две смещающиеся относительно друг друга пластины, образующие конденсатор переменной емкости. В исходном состоянии (рис. 7.4, а) пластины раздвинуты и значение емкости минимально (Cmin). При нажатии клавиши шток смещает верхнюю пластину к неподвижной нижней пластине (рис. 7.4, б). При минимальном расстоянии между пластинами емкость имеет максимальное значение, равное Cmax. Клавиши сконструированы так, что смещение верхней пластины происходит скачкообразно и при этом слышен щелчок. Тактильная обратная связь обеспечивается благодаря использованию цилиндрической (винтовой) пружины;

Рис. 7.4. Клавиша с емкостными датчиками.

• специальная схема, реагирующая на изменение емкости между ними. В состав схемы входят генератор Г, детектор Д и компаратор К. При увеличении емкости от Cinin до Cmax частота колебаний генератора уменьшается на AF. Детектор Д фиксирует уменьшения частоты изменением напряжения на выходе. Выходное напряжение детектора сравнивается с опорным напряжение на входе компаратора К, в результате на его выходе формируется напряжение ступенчатой формы, которое фиксирует нажатие клавиши. Аналогичным образом фиксируется отжатие клавиши.

К достоинству клавиатуры следует отнести устойчивость к коррозии и загрязнению из-за отсутствия электрических контактов. В ней практически отсутствует дребезжание, которое сопровождается введением нескольких символов подряд при одном нажатии на клавишу. Обеспечивается хорошая тактильная обратная связь. Долговечность клавиатуры — до 25 млн нажатий (в отличие от 10−12 млн для клавиатур других типов). Клавиатуры с емкостными переключателями изготавливаются и реализуются компанией Unicorap.