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22 DESIGN&ELEKTRONIK 13 2020 www designelektronik de Bild peshkova stock adobe com alle anderen Bilder Maxim Integrated Titel - Displays Piezowandler für Touchscreens Haptische Rückmeldung verbessern Derzeit bieten Touchscreens nur eine begrenzte oder auch gar keine haptische Rückmeldung Damit sich dies ändert setzen Entwickler auf Piezowandler Mit diesen Bauteilen lassen sich haptische Signale gut erzeugen und sie bieten physikalische und elektrische Verbesserungen gegenüber konventionellen Vibrationsgeneratoren Tim Dhuyvetter Senior Principle Member of the Technical Staff Mobile Solutions bei Maxim Integrated Heute wird in den meisten Handheldoder tragbaren elektronischen Geräten eine haptische Vibration durch einen elektromechanischen Wandler EMWandler erzeugt der elektrische Signale in mechanische Schwingungen umwandelt Dazu gehören ERM-Aktoren mit einer exzentrisch rotierenden Masse und lineare Resonanzaktoren LRA-Aktoren Diese EM-Wandler sind kostengünstig einfach zu bedienen und sie können mit Batteriespannung betrieben werden Es gibt jedoch einige Nachteile bei diesen Wandlern ■ Es handelt sich um Resonanzvorrichtungen die eine bestimmte Vibrationsfrequenz erzeugen im Falle eines LRA muss eine werkseitig stochastische Resonanzfrequenz kalibriert werden ■ EM-Wandler haben große Abmessungen 3 mm bis 5 mm hoch und lassen sich deshalb schlecht in dünne Gehäuse einbauen ■ Sie erzeugen punktförmige Vibrationen und sind nicht in der Lage auf einer Oberfläche verschiedene Frequenzmuster zu erzeugen ■ Sie sind ineffizient und haben bei jeder haptischen Rückmeldung eine hohe Leistungsaufnahme ■ LRA-Aktoren sind ziemlich bruchanfällig und können deshalb entweder durch elektrische oder physikalische Überbeanspruchung zum Beispiel durch Herunterfallen zerstört werden Piezowandler eignen sich deswegen sehr gut als haptische Vibrationserzeuger da sie nicht auf EM-Energieumwandlung basieren Sie erzeugen mechanische Schwingungen durch den inversen Piezoeffekt indem sie Schwingungen im Kristall durch die Einwirkung einer elektromotorischen Kraft EMK erzeugen typischerweise stammt diese von einer Wechselspannungsquelle