Потенциометры – достаточно универсальные компоненты. Они могут применяться как датчики положения в системах позиционирования, как регуляторы звука в аудиоустройствах и даже как подстроечные элементы в измерительных схемах. Номенклатура и многообразие потенциометров весьма широка: линейные и логарифмические; поворотные и движковые; керметные, проволочные и углеродные и т.д. Однако даже такой богатый выбор не дает гарантий того, что для конкретной задачи будет найден оптимальный компонент. Чрезвычайно интересное и гибкое решение даже для самого привередливого потребителя предлагает новая технология мембранных потенциометров Sensofoil от компании Hoffmann + Krippner (Рис. 1).
 |
| Рис. 1. Многообразие мембранных потенциометров Sensofoil. |
Любой современный человек каждый день сталкивается с мембранными клавиатурами: панели управления бытовой техники (микроволновые печи, стиральные машины и т.д.), спортивные тренажеры (велотренажеры, беговые дорожки и т.д.), и даже большинство компьютерных клавиатур используют мембранную технологию. Она стала идеальной заменой для обычных механических клавиш и сделала настоящий переворот во множестве областей от промышленности до медицины. Ее главные достоинства – дешевизна, простота изготовления и главное – возможность создания клавиатур практически любой формы и размеров. С помощью технологии мембранных потенциометров Sensofoil от Hoffmann + Krippner все перечисленные преимущества можно перенести и на потенциометры.
Новая технология Sensofoil в своем базовом исполнении является комбинацией технологий производства печатных плат (PET или FR4) и мембранных клавиатур. На поверхность основания из полиэфирных пленок наносятся дорожки резистивного материала и контактные площадки. Далее создается мембранный подвижный слой с проводящей поверхностью. После этого полученную конструкцию дополнительно покрывают защитными слоями. На заключительном этапе создают слой клеящего основания для монтажа на панель.
При отсутствии касания проводящие слои не имеют контакта. При нажатии на мембрану происходит ее деформация и замыкание дорожек. При этом выходное сопротивление будет изменяться. Если резистивные дорожки однородны, то сопротивление будет линейно зависеть от координаты точки прикосновения. Таким образом, получается линейный потенциометр.
Кроме базовой технологии Sensofoil PET-PET, существует еще пять различных ее модификаций (Рис. 2): Sensofoil® PET-Hybrid, Sensofoil® PET-Magnet, Sensofoil® FR4-PET, Sensofoil® FR4-Hybrid, Sensofoil® FR4-Magnet. У каждой есть свои особенности.
 |
| Рис. 2. Основные технологии производства мембранных потенциометров Sensofoil. |
Sensofoil® PET-PET – базовая версия Sensofoil. Потенциометры создаются на базе двух гибких PET оснований. Их рабочий диапазон –25…+55 °C, а срок службы более 3 миллионов полных циклов изменений положения бегунка. Рейтинг защиты до IP65. Крепление на панель производится с помощью клеящего слоя.
Sensofoil® PET-Hybrid – усиленный вариант базовой технологии, способный работать при температурах -25…+85 °C. В конструкцию потенциометра специально внедряется гибкая армирующая металлическая лента, которая защищает резистивные дорожки от деформаций. При этом срок службы увеличивается до 10 миллионов циклов.
Sensofoil® PET-Magnet – разновидность мембранных потенциометров, в которых дополнительно создается слой ферримагнитного материала. В качестве бегунка в них используется постоянный магнит. Магнит притягивает ферромагнитный слой, который замыкает резистивные дорожки. При этом механическое воздействие между слоями практически полностью отсутствует, а срок службы увеличен до 20 миллионов циклов.
Sensofoil® FR4-PET – аналог стандартной технологии с той лишь разницей, что вместо гибкого основания для нанесения резистивной пасты используется стеклотекстолит FR4. Это дает возможность производить монтаж потенциометра на панель с помощью винтов и клипс.
Sensofoil® FR4-Hybrid – аналог Sensofoil® PET-Hybrid, но с использованием основания FR4. Также имеет дополнительную армирующую металлическую ленту. При этом температурный диапазон расширен до –40 °C …+105 °C, а это значит, что применять такие потенциометры можно даже в автомобильной технике.
Sensofoil® FR4-Magnet – аналог Sensofoil® PET-Magnet, но с использованием основания FR4, что позволяет для монтажа использовать винты и клипсы.
Работать с контактными потенциометрами Sensofoil можно с помощью простого касания пальцами либо с помощью бегунка (Рис. 3). Для бесконтактных магнитных потенциометров потребуется специальный бегунок из постоянного магнита.
 |
| Рис. 3. Использование мембранных потенциометров Sensofoil. |
Подводя итог, следует отметить основные достоинства технологии Sensofoil:
- возможность создания уникальных потенциометров различной формы и размеров, в том числе и по индивидуальному заказу (Рис. 4);
- низкая стоимость создания индивидуальных решений;
- наличие в портфолио стандартных мембранных потенциометров;
- длительный срок службы и надежность.
Не стоит сбрасывать со счетов и такой немаловажный для потребительской электроники фактор как эстетичность.
 |
| Рис. 4. Примеры стандартных мембранных потенциометров различной формы. |
Технические характеристики существующих образцов Sensofoil:
- Диапазон сопротивлений: зависит от конкретного вида потенциометра (для существующих стандартных PET-PET диапазон составляет 1.25 … 12.5 кОм);
- Точность сопротивления: ±30%;
- Линейность (линейные потенциометры): 2%;
- Линейность (радиальные потенциометры): 4%;
- Диапазон напряжений: 1…42 В;
- Срок службы: до 20 млн. циклов (PET-Magnet и FR4-Magnet);
- Толщина (без соединителя): от 0.5 мм;
- Рейтинг IP: IP54 (для заказных до IP65);
- Диапазон рабочих температур: –40 °C …+105 °C (FR4- Hybrid).
О компании
Hoffmann + Krippner Group – группа немецких семейных предприятий, основанная в 1972 году. Фирма занимается разработкой, производством и продвижением мембранных клавиатур и уникальных мембранных потенциометров. Продукция компании используется в различных областях: в медицине, промышленности, автомобилестроении, авиации и даже в военной отрасли.
Посмотреть подробные характеристики мембранных потенциометров Sensofoil
