本文將探討壓力傳感技術能夠產生哪些更自然和更直觀的用戶體驗，並解釋您在為應用選擇正確的技術方案時需要注意哪些性能特征。

 

各種不同的壓力傳感技術已經存在了數十年
，但是蘋果公司決定在iPhone顯示屏
、Watch、Magic Trackpad以及最新的MacBook電腦中引入壓力觸控技術，這的確提高了它的知名度。

 

智能手機和觸控板僅僅是冰山一角：壓力傳感技術目前已經非常成熟
，可以用來改進我們與家用電器、醫療和工業領域等一係列設備的互動。

 

除了與智能手機或筆記本電腦采用簡單的點擊互動（每個互動隻是“開”或 “關”）外wai，我wo們men現xian在zai還hai可ke以yi根gen據ju不bu同tong的de按an壓ya力li度du采cai用yong不bu同tong的de方fang式shi進jin行xing控kong製zhi。壓ya力li傳chuan感gan技ji術shu能neng夠gou使shi設she備bei製zhi造zao商shang和he軟ruan件jian開kai發fa人ren員yuan為wei用yong戶hu創chuang造zao一yi種zhong更geng自zi然ran、gengzhiguanheshenlinqijingdeyonghutiyan。danshiyujichengdedianrongshichuanganjishuhuochuantonganniuxiangbijieranbutongdeshi，yalichuanganqitigongfeixianxingmonishuchu，yinerzhiguanzhongyaodeshi，yaoyoushidangdegongjushiyalichuanganfangandeshejihedaguimogaozhiliangshengchannenggouxiangxianzaidejishuyiyangjiandankekao。

 

在zai本ben文wen中zhong，我wo們men將jiang分fen析xi這zhe些xie新xin興xing的de應ying用yong案an例li，並bing解jie釋shi
，特te別bie是shi在zai中zhong端duan和he高gao端duan應ying用yong中zhong
，壓ya力li傳chuan感gan器qi在zai滿man足zu所suo需xu性xing能neng要yao求qiu時shi所suo必bi須xu具ju備bei的de特te性xing。之zhi後hou，我wo們men將jiang展zhan示shi傳chuan感gan器qi製zhi造zao商shangPeratech如何開發出一種開創性的數據主導測試係統
，以確保傳感器達到客戶所需的性能指標並能達到其預期。

 

 

除了顯示屏外，手機和平板電腦製造商還可以通過將壓力傳感器集成到這些設備的其他部分
，如主頁按鈕、電(dian)源(yuan)按(an)鈕(niu)或(huo)音(yin)量(liang)控(kong)製(zhi)等(deng)等(deng)。一(yi)些(xie)製(zhi)造(zao)商(shang)正(zheng)在(zai)設(she)備(bei)的(de)側(ce)麵(mian)或(huo)後(hou)部(bu)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)壓(ya)力(li)敏(min)感(gan)區(qu)域(yu)，通(tong)過(guo)不(bu)再(zai)使(shi)用(yong)手(shou)指(zhi)從(cong)而(er)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)遮(zhe)掩(yan)住(zhu)顯(xian)示(shi)屏(ping)的(de)部(bu)分(fen)區(qu)域(yu)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)提(ti)供(gong)了(le)額(e)外(wai)的(de)交(jiao)互(hu)方(fang)式(shi)。其(qi)中(zhong)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)的(de)一(yi)個(ge)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)改(gai)進(jin)例(li)子(zi)是(shi)，不(bu)必(bi)反(fan)複(fu)抬(tai)起(qi)手(shou)指(zhi)離(li)開(kai)按(an)鈕(niu)就(jiu)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)地(di)重(zhong)複(fu)多(duo)次(ci)按(an)下(xia)按(an)鈕(niu)，這(zhe)對(dui)於(yu)單(dan)手(shou)音(yin)量(liang)控(kong)製(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)有(you)用(yong)的(de)功(gong)能(neng)。

 

圖1：在智能手機或平板電腦的側麵或背麵增加壓力傳感器可以創建全新的設備互動方式
，而不會遮擋屏幕。

 

個ge人ren電dian腦nao製zhi造zao商shang正zheng在zai探tan索suo如ru何he將jiang壓ya力li傳chuan感gan器qi集ji成cheng到dao鍵jian盤pan等deng硬ying件jian的de其qi他ta部bu分fen。這zhe裏li想xiang象xiang一yi下xia，輕qing按an鍵jian盤pan上shang的de箭jian頭tou鍵jian逐zhu字zi母mu地di移yi動dong光guang標biao，而er加jia大da按an壓ya的de力li度du則ze可ke以yi用yong來lai跳tiao過guo一yi個ge單dan詞ci。這zhe樣yang，通tong過guo一yi個ge刻ke意yi的de
、直觀的按壓
，而不是通過按的次數，來確定在同一個按鈕上兩個不同的動作。

 

圖2：將合適的力度傳感器集成到筆記本電腦
，可以提供更加直觀的用戶體驗（來源：Peratech）

 

在zai幾ji乎hu所suo用yong的de應ying用yong中zhong壓ya力li傳chuan感gan器qi都dou可ke以yi代dai替ti機ji械xie開kai關guan
，因yin為wei模mo擬ni控kong製zhi可ke以yi提ti供gong更geng直zhi接jie用yong戶hu體ti驗yan。超chao薄bo且qie高gao耐nai用yong性xing壓ya力li傳chuan感gan器qi的de使shi用yong可ke以yi節jie省sheng空kong間jian，延yan長chang使shi用yong壽shou命ming，並bing降jiang低di傳chuan統tong按an鈕niu係xi統tong的de總zong體ti成cheng本ben。

 

基於力度的控製和傳感器的一些其他潛在應用包括：可變速電動工具或電器、健身設備、家庭自動化
、自動控製
、生物識別特征
、工業以及機器人係統等等。

 

 

正如上述這些應用所展示的
，壓力傳感器的用途多種多樣，但都具有共同的要求。

 

shouxiandeyaoqiushichuanganqiyaoshihemubiaoyingyong。ruguochuanganqixingnengzhibiaodabudaoyaoqiu


，nindezuizhongchanpindexingnengjiangshoudaoyingxiang。erruguoxingnengzhibiaoyaoqiuguogao
，huizaichengben、複(fu)雜(za)性(xing)和(he)潛(qian)在(zai)的(de)質(zhi)量(liang)方(fang)麵(mian)形(xing)成(cheng)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。例(li)如(ru)，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)精(jing)確(que)度(du)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)施(shi)加(jia)的(de)力(li)量(liang)而(er)變(bian)化(hua)，您(nin)需(xu)要(yao)了(le)解(jie)您(nin)正(zheng)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)在(zai)所(suo)標(biao)定(ding)的(de)力(li)度(du)使(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)內(nei)提(ti)供(gong)的(de)所(suo)需(xu)精(jing)度(du)。如(ru)果(guo)一(yi)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)受(shou)到(dao)的(de)最(zui)大(da)力(li)度(du)是(shi)100g
，那麼知道它在1kg的壓力時最多能提供10g變化度的價值就不大了。如果從10g到100g的(de)感(gan)測(ce)精(jing)度(du)變(bian)化(hua)對(dui)您(nin)的(de)應(ying)用(yong)很(hen)重(zhong)要(yao)，那(na)麼(me)這(zhe)個(ge)指(zhi)標(biao)就(jiu)是(shi)您(nin)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)該(gai)滿(man)足(zu)測(ce)量(liang)的(de)對(dui)象(xiang)。這(zhe)個(ge)要(yao)求(qiu)的(de)另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)就(jiu)是(shi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)指(zhi)標(biao)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)而(er)準(zhun)確(que)地(di)與(yu)期(qi)望(wang)的(de)性(xing)能(neng)相(xiang)匹(pi)配(pei)，否(fou)則(ze)您(nin)就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)在(zai)精(jing)確(que)地(di)測(ce)量(liang)一(yi)些(xie)與(yu)實(shi)際(ji)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)無(wu)關(guan)的(de)東(dong)西(xi)。

 

與(yu)上(shang)述(shu)問(wen)題(ti)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)的(de)第(di)二(er)個(ge)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu)是(shi)，指(zhi)標(biao)性(xing)能(neng)必(bi)須(xu)可(ke)預(yu)測(ce)而(er)且(qie)可(ke)靠(kao)。如(ru)果(guo)您(nin)要(yao)將(jiang)力(li)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)到(dao)您(nin)的(de)產(chan)品(pin)，在(zai)每(mei)次(ci)使(shi)用(yong)時(shi)，每(mei)個(ge)產(chan)品(pin)都(dou)能(neng)按(an)預(yu)期(qi)實(shi)現(xian)所(suo)需(xu)的(de)性(xing)能(neng)

，對(dui)此(ci)您(nin)都(dou)需(xu)要(yao)有(you)絕(jue)對(dui)的(de)信(xin)心(xin)。如(ru)果(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)需(xu)要(yao)在(zai)產(chan)品(pin)中(zhong)起(qi)到(dao)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)安(an)全(quan)作(zuo)用(yong)，這(zhe)種(zhong)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)就(jiu)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。從(cong)技(ji)術(shu)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)必(bi)須(xu)在(zai)具(ju)體(ti)力(li)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)精(jing)確(que)到(dao)特(te)定(ding)的(de)誤(wu)差(cha)範(fan)圍(wei)。

 

yumianxiangdazhongshichangdeqitadianzizujianyiyang，chuanganqidezuihouyigejibenyaoqiushinenggougenjuxuyaojinxingliangchan，tongshidadaowomenyijingtaolunguodezhiliangbaozheng。zheyiweizhesuocaiyongdeceshijishubujinyaozhunqueheshiyong，erqieyaocaozuojiandan
、快速
，並且可擴展。所有這些都需要在一個具有高性價比的測試設備中體現出來。

 

 

包(bao)括(kuo)上(shang)麵(mian)強(qiang)調(tiao)的(de)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)和(he)高(gao)級(ji)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)在(zai)內(nei)，對(dui)於(yu)需(xu)要(yao)中(zhong)等(deng)或(huo)高(gao)精(jing)度(du)的(de)設(she)備(bei)而(er)言(yan)，製(zhi)造(zao)商(shang)在(zai)將(jiang)力(li)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)到(dao)設(she)備(bei)時(shi)，要(yao)具(ju)有(you)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)絕(jue)對(dui)信(xin)心(xin)
，而(er)達(da)此(ci)目(mu)的(de)唯(wei)一(yi)方(fang)法(fa)是(shi)進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)的(de)和(he)全(quan)麵(mian)的(de)測(ce)試(shi)。

 

dangninxuyaomeigechanpindounenggoumanzushixianyaoqiudezhiliangshi，jinjinceshiyigelaizishengchanxiandeyangpinbingbunenggeiyuzugoudexinxin。tongyang

，chufeimougelidianyunindeyingyongwanquanpipei
，jinjinzaiyigelidianshangceshichuanganqiyemeiyoutaidadeyiyi。

 

因(yin)此(ci)，您(nin)需(xu)要(yao)了(le)解(jie)每(mei)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)都(dou)需(xu)要(yao)在(zai)合(he)適(shi)的(de)力(li)度(du)下(xia)工(gong)作(zuo)，這(zhe)通(tong)常(chang)意(yi)味(wei)著(zhe)即(ji)使(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)廠(chang)商(shang)已(yi)經(jing)對(dui)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)了(le)測(ce)試(shi)

，設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)也(ye)必(bi)須(xu)自(zi)己(ji)進(jin)行(xing)耗(hao)時(shi)且(qie)昂(ang)貴(gui)的(de)測(ce)試(shi)，以(yi)確(que)保(bao)他(ta)們(men)選(xuan)擇(ze)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)合(he)適(shi)的(de)。

 

為了減少客戶進行這種不必要和昂貴的測試，Peratech開kai發fa了le一yi種zhong嚴yan格ge的de下xia一yi代dai產chan品pin測ce試shi和he分fen析xi技ji術shu，能neng夠gou準zhun確que地di表biao征zheng傳chuan感gan器qi模mo塊kuai是shi否fou適shi合he具ju體ti的de應ying用yong
，並bing可ke在zai傳chuan感gan器qi離li開kai生sheng產chan線xian後hou對dui其qi進jin行xing有you效xiao地di評ping估gu。

 

 

通過結合National Instruments（NI）公司提供的同類最佳測試硬件和軟件，並采用基於雲端和商業智能/分析工具的定製數據基礎架構

，Peratech設計並開發了一個全新且安全的自動化測試和監控係統，可以應用於製造傳感器的任何設施。

 

圖3：該測試裝置能夠自動地捕獲每條生產線上的測試數據
，將其存儲在雲端，並可用於進一步分析（來源：Peratech）

 

該測試係統采用National Instruments設備和LabVIEW軟件
，能夠自動測試從生產線下線的每一個傳感器，在不到5秒的時間內便可完成針對一個傳感器在不同力點的測試，每秒鍾可收集多達50,000個數據點

，以產生完整的力阻（force-resistance）曲線。 因此，除了能夠確保每個傳感器的質量
，Peratech還能夠可靠地向客戶展示其傳感器如何在各種具體應用中的不同力度範圍內工作。

 

圖4：該完整的力-阻曲線顯示，一個傳感器如何在不同的力度下工作（來源：Peratech）。

 

得益於采用了高度自動化技術，每個產品的生產成本隻需增加幾分錢即可實現這種高水平的保證和測試。

 

 

測試數據經過處理之後可以安全地存儲在雲端，由此可以在世界的任何地方近乎實時地進行分析。這使得Peratech能夠在幾分鍾內而不是幾天的時間內識別和解決問題，並提供即時和持續的質量水平保證。

 

對於客戶而言，這種嚴格的工廠測試及其所產生的分析結果可以減少甚至消除客戶自己為尋找合適的傳感器而進行的試錯（trial-and-error）測(ce)試(shi)
，它(ta)還(hai)可(ke)以(yi)大(da)大(da)減(jian)少(shao)進(jin)貨(huo)檢(jian)驗(yan)和(he)最(zui)終(zhong)產(chan)品(pin)檢(jian)測(ce)時(shi)間(jian)。如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)不(bu)可(ke)預(yu)見(jian)的(de)產(chan)品(pin)問(wen)題(ti)
，該(gai)係(xi)統(tong)將(jiang)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)追(zhui)溯(su)性(xing)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)快(kuai)速(su)取(qu)證(zheng)和(he)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci)，Peratech的傳感解決方案不僅能夠實現下一代人機接口（HMI）產品應用， Peratech的產品保證和可追溯性解決方案還能夠更快地以更低成本
、更高質量實現從概念開發到批量生產，從而降低風險和不確定性。

 

 

除了這些優勢之外，Peratech測試係統還可以針對小量到批量生產而進行擴展
，同時保持相同水平的嚴謹度。通過National Instruments工廠測試裝置的模塊化和易擴展性、LabVIEW提供的高度自動化、以及雲端能夠經濟地存儲數據的巨大容量，可以實現這種可擴展的測試。

 

圖5：測試台（來源：Peratech）

 

 

除了提供商用產品的質量保證之外，Peratech還可以通過分析大量的測試數據
，提供新標準和定製傳感器等方麵的進展信息。

 

Peratech可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)多(duo)種(zhong)數(shu)據(ju)可(ke)視(shi)化(hua)工(gong)具(ju)來(lai)分(fen)析(xi)數(shu)據(ju)，更(geng)快(kuai)地(di)完(wan)成(cheng)實(shi)驗(yan)，並(bing)將(jiang)資(zi)源(yuan)更(geng)多(duo)地(di)集(ji)中(zhong)在(zai)分(fen)析(xi)和(he)建(jian)議(yi)，從(cong)而(er)通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)最(zui)佳(jia)材(cai)料(liao)，以(yi)多(duo)種(zhong)定(ding)製(zhi)化(hua)的(de)形(xing)狀(zhuang)和(he)尺(chi)寸(cun)大(da)小(xiao)，實(shi)現(xian)更(geng)加(jia)一(yi)致(zhi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)性(xing)能(neng)。

 

此(ci)外(wai)，測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)不(bu)需(xu)要(yao)複(fu)雜(za)的(de)低(di)級(ji)編(bian)碼(ma)，即(ji)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)快(kuai)速(su)修(xiu)改(gai)以(yi)測(ce)試(shi)新(xin)的(de)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)。因(yin)而(er)，準(zhun)備(bei)新(xin)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)測(ce)試(shi)隻(zhi)需(xu)要(yao)幾(ji)周(zhou)時(shi)間(jian)，而(er)不(bu)是(shi)數(shu)月(yue)。

 

suoyouzheyiqiedoubiaoming，duiyunaxiexiangyaoweizijichanpindingzhichuanganqidekehu
，tamenkeyitongguobiyiqiankuaideduodesududedaoxindezujian，tongshichuanganqidezhiliangheshiyongxingyenenggoudedaoyouxiaobaozheng。

 

 

從廚房攪拌機到智能手機，從醫療設備到工業設備
，Peratech的(de)力(li)度(du)觸(chu)控(kong)傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)能(neng)夠(gou)改(gai)變(bian)並(bing)加(jia)強(qiang)我(wo)們(men)與(yu)機(ji)器(qi)的(de)互(hu)動(dong)方(fang)式(shi)。這(zhe)些(xie)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)僅(jin)要(yao)具(ju)有(you)可(ke)預(yu)測(ce)的(de)性(xing)能(neng)表(biao)現(xian)，在(zai)其(qi)特(te)定(ding)的(de)應(ying)用(yong)案(an)例(li)中(zhong)要(yao)達(da)到(dao)所(suo)需(xu)的(de)精(jing)度(du)，而(er)且(qie)還(hai)要(yao)為(wei)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)和(he)製(zhi)造(zao)商(shang)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)絕(jue)對(dui)的(de)信(xin)心(xin)：這些力度傳感器將按要求完好地運行。

 

shixianshangshulianggemudexuyaojiangchuanganqizaitoufangshichangzhiqianbixujingguotexingbiaozhenghequanmianceshi。chuantongshang，zhetongchangxuyaoshebeizhizaoshangzijijinxingdaliangangguihehaoshiceshi
，erqiezhexieceshiwangwangbingbunengshichuanganqidexingnengyuchanpinxingnengyaoqiuwanquanpipei。

 

為了從根本上改進模塊和產品測試，Peratech開發了一種自動化
、可擴展和數據主導的測試方法，能夠確保生產的每一個傳感器在多個力點都經過嚴格的測試，以便準確地滿足客戶的產品應用需求。Peratech的de智zhi能neng化hua測ce試shi係xi統tong使shi設she備bei製zhi造zao商shang能neng夠gou根gen據ju自zi己ji的de需xu求qiu選xuan擇ze正zheng確que的de傳chuan感gan器qi，並bing使shi他ta們men確que信xin所suo購gou買mai的de每mei個ge傳chuan感gan器qi模mo塊kuai都dou能neng夠gou按an照zhao需xu要yao完wan好hao地di運yun行xing。








推薦閱讀：