Los potenciómetros de membrana funcionan como divisores de tensión, tal como hacen los potenciómetros mecánicos. Ellos están compuestos de tres principales membranas o láminas, y todo el conjunto puede adaptarse a una profundidad total de menos de un milímetro. Un importante objetivo de la capa exterior del dispositivo, o membrana externa, es mantener las capas debajo de ella (la capas resistiva y conductora) libres de contaminantes y trauma mecánico. Las tres membranas, aunque se encuentren bien bajo un milímetro de profundidad, pueden tener varias pulgadas de largo, o más si es necesario.
Dentro de un potenciómetro de membrana
La membrana exterior se encuentra directamente encima de la membrana conductora, que se separa de la membrana resistiva por un espacio vacío. Dicho espacio tiene aproximadamente el mismo espesor que cada una de las tres membranas. Con la aplicación de presión sobre la membrana externa, de algo así como un dedo en un tableta, la membrana conductora hace contacto con la membrana resistiva y se establece una conexión eléctrica entre ellas. Así, la membrana conductora sirve para el mismo propósito que la escobilla en un potenciómetro mecánico.
Figura 1: Vista interior de un potenciómetro de membrana. (Fuente: Spectra Signal)
Como muestra la ilustración anterior, no todos los potenciómetros de membrana incluyen una capa exterior; en algunas aplicaciones, el dispositivo se encuentra en un entorno protegido y no necesita esta capa. En esta versión, la membrana conductora se llama colector y la parte inferior adhesiva se incluye para fijar el dispositivo firmemente en su lugar. Por supuesto, esta dibujo no es a escala. Cuando las cuatro capas se ajustan firmemente en la parte superior de la otra, como si fueran un dispositivo fabricado junto, el espesor total es, como ya se dijo, menos de un milímetro.
Figura 2: Potenciómetro de membrana en acción. (Fuente: Spectra Signal)
Como se muestra en la imagen, cuando el usuario presiona la membrana conductora, lo hace a través del espaciador del circuito. La membrana conductora hace contacto con un lugar en la membrana resistiva. Ambos extremos de la membrana resistiva están conectados eléctricamente al dispositivo fabricado del que forman parte, como es la membrana conductora. La resistencia medida entre la membrana conductora y cualquiera de los extremos de la membrana resistiva solo depende del lugar en que la membrana conductora haga contacto con la membrana resistiva.
Potenciómetros de membrana de dos dimensiones
Solo se puede tener acceso a un potenciómetro de membrana, según lo definido hasta el momento, en una línea recta, y solo puede volver a dar un valor de resistencia a la vez. También es posible construir potenciómetros de membrana en dos dimensiones que cubren toda la superficie de la pantalla táctil que puede devolver dos resistencias; una específicamente al punto vertical de la pantalla y la otra al punto horizontal.
Las conexiones a dicho dispositivo incluirían, igual que antes, la membrana conductora y los lados izquierdos y derechos de la ahora membrana resistiva rectangular. Sin embargo, además de estas tres conexiones, también habrían dos más, una en su parte superior y una en la parte inferior de la membrana resistiva. Un microcontrolador mediría de manera alternativa la resistencia de la membrana conductora en relación con la parte superior e inferior y, a continuación, mediría la resistencia de la membrana conductora en relación con la izquierda y a la derecha. Las dos resistencias medidas permitirían definir el punto en la pantalla táctil al cual accedió el usuario.
Los potenciómetros de membrana son más pequeños y económicos que los potenciómetros mecánicos. El proceso de fabricación es sencillo y fácil de modificar, por lo que los diseñadores pueden obtener exactamente lo que necesitan, incluso si es para una ejecución relativamente pequeña. Además, pueden proporcionar a los fabricantes una solución económica para lo que podría ser difícil de lograr.