Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Сенсорная кнопка

сенсор индуктивный, индуктивный датчик

Сенсорная кнопка состоит из катушки с током на печатной плате и металлической фольги. При нажатии на кнопку металлическая фольга изгибается в сторону катушки. Индуцированные вихревые токи в фольге вызывают искажение магнитного поля и влияют на величину индуктивности катушки.

Тип задачи
Осесимметричная задача механики и магнитного поля переменных токов.

Геометрия

Дано
Электропроводность метала 37 МСм/м,
Ток катушки I = 0.1 мА, частота f = 8 МГц,
Сила нажатия пальца F = 2 Н,
Толщина фольги 0.25 мм, модуль упругости E = 70 ГПа, коэффициент Пуассона ν = 0.33.

Задание
Рассчитать изменение значения индуктивности из-за деформации фольги.

Решение
Сначала решается механическая задача для определения формы деформированной фольги. Затем решаутся две магнитные задачи: с плоской фольгой и с деформированной фольгой.

Результат
Перемещение центральной части фольги составляет 30 мк:

Номинальное значение индуктивности катушки 622 нГн, уменьшение значения индуктивности при нажатой кнопке составляет 2%.
На рисунке: деформированная форма фольги в 20-кратном масштабе, распределение вихревых токов в фольге и рассчитанные значения индуктивности.

* Источник: Ben Kasemsadeh, Luke LaPointe (Texas Instruments) Inductive Sensing Touch-On-Metal Buttons Design Guide

• Скачать файлы задачи