说到听起来神秘的压力感应领域,James Lougheed 以及 Exar 的团队似乎已经很好地诠释了这种神秘。Exar 有备而来,引领着迅速扩张的压力感应领域的开发和应用,Lougheed 自信地说,“提供一些激动人心的方法替代和改进目前的电子产品中按钮的使用方式。”针对初露端倪的压力感应技术十分明朗的前景,我们与 Lougheed 探讨了 Exar 将采取什么措施来实现这一点。
首先直接问一句:压力感应究竟是什么?
"压力感应是消费市场上的一种相对较新的技术,"Lougheed 说道。尽管这项技术的开发已经有段时间了,但只是最近才更加广泛地以真正复杂的形式加以应用,这也是 Exar 目前正在开发的内容。"基本上,压力传感器能够辨别施加在产品特定区域上的力。比方说,在 Macbook 或 Apple Watch 上按某些区域的时候,能够实际测量按的力度。"一般来说,压力传感器为接口过程提供了额外的维度变量,可以让压力以及方向或距离作为输入。它确实提出了一个全新的领域,至少可以这么说。
压力传感技术在消费者领域的历史可能并不长,但在其发展历程中有很多类似的技术。压电式传感器是一种基于压缩的传感器,采用法国著名物理学家 Pierre Curie 于 19 世纪 80 年代发现的电动机械效应,目前的应用仍然很普遍,但价格相对较贵,因此只用于专业应用。在更偏向消费领域的应用中,如洗衣机或烤箱,可能更常见的是各种老式"薄膜"按钮或气泡式开关。最近,一种被称为电容感应的技术开始在消费市场中扩张,该技术采用的传感器可以直接对人体电容做出反应,实现反应更加直接的触摸屏式传感。但电容感应通常被认为是一种快捷替代方式,尤其是与 Exar 的压力感应解决方案开发度相比,因为其仍基于纯粹的"开或关"动态。
Lougheed 说,Exar 的解决方案把该技术推到一个新的水平,并且"能够线性测量力,这样便为按钮设计增加了全新的功能。"很多老式应变式传感器和压感电阻技术只能在塑料基板上工作,Lougheed 解释说,这让其无法应用到 Exar 的先进解决方案现在足以应对的应用中。具体来说,该公司已经开发了一种使用薄膜感应技术的新解决方案,利用的是可以用在几乎任何表面(如金属、木材以及常见的塑料)上的电阻材料。
当然,我们忍不住要问 Lougheed 在不远的将来具体会出现哪些应用。具体来说,这种更新的、更加复杂的压力感应技术如何在我们的日常生活中成为现实?他肯定准备好了一个信心十足的回答。"不会有带嵌入物的按钮,只是在设备上会有一个槽。下面就是我们的薄膜,即传感器,能够通过设备外表面感受压力,灵敏度可低至几毫米,"他解释说。这有更多优势,可以让产品防水,并且能让显示屏变大。"我们正在期盼按钮在当今电子产品中的使用方式出现一些重大变革,"Lougheed 坚持道。
压力感应的另一个特殊应用就是 ATM 机。通过 Exar 的压力感应解决方案,用户不仅能够使用数字组成密码,还可以使用输入数字时使用的力来组成密码。例如,如果密码为"1234",用户可以重按"1",轻按"2",重按"3",然后轻按"4"——为高度敏感的应用增加额外的保护。
此外,Exar 的压力感应解决方案目前有多灵敏,如何挑战现场的能力?Lougheed 让其变得容易理解,介绍了"如今的普通系统如何需要至少 400g 才能感觉到压力。而我们已经开发出了足够先进的系统,可以感应低至 50g 的压力。"James 补充说,这比当今几乎任何压力感应消费设备所能感应的范围要低得多。同样,Exar 的设计可实现无与伦比的接触范围特异性。"我们独特模拟前端的一部分功能是校准‘噪声’或 DC 偏移电压,尤其是取消施加的广义压力,可实现更准确的灵敏度,"Lougheed 解释说。
尽管这种压力感应技术的肯定具有十分巨大的潜力,Lougheed 表示还需要进行一些测试才能使其获得与其他常见解决方案相同的行业认可度。"尽管已经收集了大量可靠性数据,但相对来说这仍是一项非常新颖的技术。还需要更多地了解有关其使用寿命的数据,但是已经完成的所有可靠性试验的结果都很乐观,"他说道。Lougheed 略有一些兴奋地说道,公司已经在进行一些设计流程,不久的将来便能看到第一款完全没有按键的手机问世。凭借着明显的专业知识、行业的创新领导力以及对参与重新定义市场的下一代触摸感应设备诚挚的渴望,Exar 已经获得了远超自己所需的技能来帮助接触到的各种客户。