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感測器原理與應用 第一講：開關

感測器原理與應用 第一講：開關. 陳皇任 財團法人第一社會福利基金會附設第一輔具資源中心 職能治療師 輔具工程師. On-Off, and Everything in Between …NKK Switches. 綱要. 為何要使用開關 ? 科技輔具的應用 ? 開關種類 開關限制 彈跳 改良方法 開關介紹 對象及課程限制 為非電子背景者做一簡單介紹 以人觸發的機械開關為主 電路的介紹較少. Control site. Selection Methods. Direct Single switch direct response

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感測器原理與應用 第一講：開關

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Presentation Transcript

  1. 感測器原理與應用第一講：開關 陳皇任 財團法人第一社會福利基金會附設第一輔具資源中心 職能治療師 輔具工程師 On-Off, and Everything in Between …NKK Switches

  2. 綱要 • 為何要使用開關?科技輔具的應用? • 開關種類 • 開關限制 • 彈跳 • 改良方法 • 開關介紹 • 對象及課程限制 • 為非電子背景者做一簡單介紹 • 以人觸發的機械開關為主 • 電路的介紹較少 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  3. Control site 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  4. Selection Methods • Direct • Single switch direct response • Single switch automatic timing scanning • Intermediate two switch step scanning • Two switch step scanning • Row-column, block, inverse • Encoding 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  5. 物理量physical quantity 訊號Signals/ Stimulus 轉換器 Transducer 致動器：彈片、電晶體Actuator: Metal feed, transistor 位移Movement 開/ 關On/ off 感測器 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  6. 開關 (Adaptive Switch) switch force 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  7. SPST單刀單擲 刀擲斷 開關構造 Normally Open常開 Normally Close常閉 Table captured from Honeywell. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  8. 單刀單擲 SPST 雙刀雙擲 DPDT 單刀雙擲 SPDT 開關構造 Picture captured from www.kelvin.com. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  9. 開關方式 • 復歸式 (Momentary contact switch) • 栓鎖式 (Latch, or Maintained contact switch) • 訊號?記憶? (Signal or Memory?) 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  10. 開關種類 • Dip switch • Rock • Mercury switch • Micro switch • Tact switch • Reed switch • Toggle switch • …….. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  11. 開關 Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  12. 微動開關 Micro switch 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  13. 微動開關 Micro switch Pictures captured from Honeywell. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  14. 微動開關 Micro switch Limit switch (物體觸發) Pictures captured from Honeywell. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  15. 旋轉開關 Rotatory switch Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  16. 捺跳開關Toggle switch Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  17. 按鈕開關 Pushbutton switch Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  18. 蹺板開關 Rocker switch Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  19. 撥動開關 Slide switch Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  20. 鍵鎖開關 Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  21. 平面鍵盤開關 • 見觸摸開關 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  22. 近接開關 (Proximity Sensor) • 非接觸式 • 電容 • 電感 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  23. 觸摸開關 (TACT Switch) Pictures captured from NKK Switches, ALPS Electric. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  24. 程式開關 (DIP Switch) Pictures captured from NKK Switches. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  25. 水銀開關 • 流動的導體 • 影響環境甚劇，不建議使用。(RoHS) • 取代方式：傾斜計、加速規、震動感測器、陀螺儀 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  26. 開關整理 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  27. 開關限制 • 彈跳 • 接點耗損(使用次數) • …. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  28. 彈跳 • 現象 • 造成的困擾 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  29. 開關除彈跳 • 硬體除彈跳 • RC • 正反器 • ASIC: MC14490 • 韌體除彈跳 • 微控制器課程-游忠煌老師授課 • 軟體除彈跳 • 訊號擷取課程-游忠煌老師授課 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  30. 硬體除彈跳 SR debouncer (need 3Pin) (See The art of electronics) MC14490 (need 2Pin and more expensive) 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  31. 除彈跳效益分析 • 硬體 • 優點：已經經過驗證的成品 • 缺點：零件成本、佈線成本、空間成本 • 韌體 • 不需要額外費用 • 通常都以韌體方式實現 • 軟體 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  32. 改善開關 • 近接 • 電容、電感、電磁 • 光學 • 光遮斷 • 磁力 • 繼電器 • 電晶體 • 固態繼電器 • 缺點：需要外加電源 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  33. 新的人機介面~觸控 • 省成本-開孔 • 美觀 • 無開孔，體積更小 • 耐用 • 無接點 • 衛生 • 無開孔 • SARS….. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  34. 觸控 • 觸控IC的供應商 • ADI • Cypress • Freescale • Quantum • ……..(依字母先後排列) • 如何抗干擾 • 干擾源：電磁波、接地面、濕氣、靜電 • 不斷的校正…. 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  35. 開關的回饋 • 我按下去了沒? • 觸控並無明顯回饋 • 開關的回饋 • 力量 • 聲音 • 光 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  36. 自我測驗 • 何種情況適合何種開關? • 我看得懂規格表嗎? 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  37. Thank you 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

  38. 實習 • 各式開關操作 • 示波器使用 • 按鍵除彈跳 • 硬體除彈跳 • 軟體除彈跳 • 觸控開關 陽明大學物理治療暨輔助科技學系 智慧型機電輔具實驗室

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