芯耀
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觸摸開關(guān)可用于智能手機(jī)和其他各種設(shè)備中。它們設(shè)計美觀、使用方便，并且正在快速普及中。然而，它們很容易受到水和汗水的影響，并且在佩戴手套后基本無法使用。TDK目前正在研發(fā)的PiezoTap™是一款基于壓電技術(shù)的壓電開關(guān)，有望拓展觸摸開關(guān)的潛力。
無按鈕開關(guān)——觸摸開關(guān)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
觸摸開關(guān)（也稱為觸摸傳感器）是一種人或物體與其接觸時會激活的開關(guān)（傳感器）。此類開關(guān)可代替機(jī)械按鈕、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計并且簡單易用，因而備受關(guān)注。
因為觸摸開關(guān)在操作時不需要用力，只需輕輕觸碰，所以通常應(yīng)用于電燈、自動門和電梯。特別是電容式觸摸開關(guān)，它能對屏幕觸碰做出反應(yīng)，近年來已被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)和平板電腦。電容式觸摸開關(guān)通過檢測指尖接近感應(yīng)區(qū)域時電容的變化進(jìn)行工作。
然而，電容式觸摸開關(guān)存在著一個明顯的缺點：易受水和汗水的影響，并且如果需要佩戴手套的話，需要使用專用的導(dǎo)電手套。使用普通手套，手指和感應(yīng)區(qū)域之間的電容變化會變得難以檢測，導(dǎo)致無法操控開關(guān)。此外，水或汗水還可能導(dǎo)致反應(yīng)不穩(wěn)定。由于緊湊型觸控開關(guān)將會應(yīng)用于可穿戴設(shè)備、戶外產(chǎn)品以及可能會接觸水的產(chǎn)品，因此亟需解決這類應(yīng)用的問題。
基于壓電效應(yīng)的超緊湊、纖薄型壓電開關(guān)解決方案
PiezoTap™是TDK公司正在開發(fā)的一款緊湊型、高靈敏度壓電開關(guān)，可解決觸摸開關(guān)無法用于佩戴手套和潮濕條件下的問題。PiezoTap是一款超緊湊、纖薄型壓電開關(guān)，基于壓電效應(yīng)而非電容法。它使用壓電元件將觸碰產(chǎn)生的微小機(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)化為電壓，借助壓電效應(yīng)來檢測壓力，因此即使佩戴手套或在潮濕的環(huán)境中，也可以使用這款開關(guān)。通過將PiezoTap安裝在密封設(shè)備的外殼內(nèi)，過去無法安裝觸控開關(guān)的應(yīng)用現(xiàn)在也能使用，大大拓展了產(chǎn)品設(shè)計的廣度。
此外，PiezoTap的重量僅為0.046克，大小為7×7×0.2毫米，無論什么材質(zhì)的外殼都可以安裝。也無需在外殼上開孔即可安裝，極大提高了需要使用小型觸摸開關(guān)的產(chǎn)品的設(shè)計自由度。
預(yù)計該產(chǎn)品的應(yīng)用范圍將十分廣泛，包括經(jīng)常在戶外使用的TWS(真正的無線耳機(jī))；可穿戴設(shè)備，如智能眼鏡和智能手表；可能會接觸水的產(chǎn)品，如冰箱、廚具、洗衣機(jī)、電動牙刷、浴室遙控器等；以及汽車儀表盤。
PiezoTap™的工作原理基于壓電效應(yīng)
壓電效應(yīng)是一種通過對壓電元件（如石英晶體或某些類型的陶瓷）施加壓力產(chǎn)生機(jī)械變形而產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。壓電元件可以檢測到觸碰產(chǎn)生的微小應(yīng)力。
壓電法和電容法的比較結(jié)果
- 在干燥和潮濕條件下，裸露手指、佩戴兼容觸摸屏的手套和佩戴不兼容觸摸屏的手套三種情況產(chǎn)生錯誤結(jié)果的比較
- 評估標(biāo)準(zhǔn) 確定：預(yù)期操作成功 失敗：意外結(jié)果（例如，單次觸碰被解讀為長按）
一種具有發(fā)展前景的創(chuàng)新型壓電開關(guān)
PiezoTap目前正在開發(fā)中，計劃于2023年開始量產(chǎn)。
PiezoTap的開發(fā)人員之一，來自壓電和保護(hù)器件事業(yè)部的田村 淳解釋道。“我們預(yù)計，PiezoTap將不僅有助于實現(xiàn)小型且防水的可穿戴設(shè)備，如TWS、智能手表和智能眼鏡，還可改進(jìn)冰箱、洗衣機(jī)等家電產(chǎn)品的設(shè)計。雖然目前我們專注于消費(fèi)類產(chǎn)品，但下一步我們希望可以拓展到汽車顯示器和儀表板。”
TDK的PiezoTap是一款基于壓電技術(shù)、開創(chuàng)性的超緊湊型壓電開關(guān)，我們也將通過利用這款產(chǎn)品拓寬新產(chǎn)品設(shè)計和用戶體驗的可能性。
PiezoTap™壓電開關(guān)
是一款緊湊型、纖薄、高靈敏度（高輸出電壓）的壓電開關(guān)，可安裝在多種材料制成的外殼上，包括金屬、塑料和玻璃。本產(chǎn)品目前正在開發(fā)中，規(guī)格如有更改，恕不另行通知。
