anif material

Oleh : Anif Jamaluddin

Teknologi touch sensor telah berkembang sejak tahun 1971 diperkenalkan oleh Dr. Samuel C. Hurst. Dewasa ini, penggunaan teknologi touch sensor banyak diterapkan sebagai komponen pendukung peralatan elektronik, seperti PDA, HandPhone, PC, Notebook dll. Metode yang dikembagkan untuk touch sensor adalah Capacitive Sensing, Resistive Sensing, Infra Red, Optical Imaging dll.

Metode Resistive Sensing sering dipergunakan pada touch screen PDA. Metode ini lebih sederhana, sensor bekerja jika ada material atau benda apapun yang tersentuh diatas sensor. Sensor tidak dapat membandingkan jenis material yang tersentuh olehnya.

Gambar 1 Resistive Sensing [1]

Gambar 1 menunjukan lapisan resistive sensing, yang terdiri dari lapisan packing terbuat dari polimer biasanya polyester (PET) film, dibawahnya terdapat 2 lapisan Indium Oxide (ITO), yang dipisahkan oleh lapisan udara. Jika ada sentuhan maka, lapisan ITO diatas akan terhubung dengan bagian ITO yang dibawahnya, dan sensor akan bekerja [1].

Metode Capacitive Sensing sering dipergunakan untuk touchpad laptop, touchpad pada frontpanel perlengkapan audio video, Fingerprint dll. Dengan metode ini sensor akan mendeteksi nilai kapasitansi dari material yang tersentuh diatas sensor dan membandingkan nilai kapasitansi dari sensor. Perbedaan inilah yang akan dibaca oleh program, dengan mengizinkan nilai kapasitansi tertentu saja yang dapat menyebabkan sensor bekerja. Jika material yang tersentuh diatas sensor, memiliki nilai kapasitansi yang tidak diizinkan, sensor tidak akan membaca, jika material yang tersentuh diatas sensor tersebut memiliki nilai kapasitansi yang diizinkan, sensor akan bekerja. Dengan pinsip inilah, pada umumnya touchpad dipergunakan untuk mendeteksi sentuhan dari jari tangan [2].

Sensor touchpad, akan disambungkan dengan satu blok diagram beserta IC dengan programnya dan pembungkung dari bahan polimer. Gambar 2 menunjukan blok diagram capacitive sensing, terdiri dua plat metal yang berfungsi sebagai elektroda, dipisahkan oleh dielektrik, protective coating sebagai pembungkus sensor (biasanya terbuat dari polimer), serta rangkaian elektronik pendukung.

Gambar 2. Skematik Capacitive fingerprint sensor [3]

PCB (Print Circuit Board) telah dipergunakan untuk Capacitive sensing atau sensor kapasitansi. Sensitifitas dari sensor dipengaruhi oleh ukuran sensor dan kombinasi dari konstanta dielektrik material packing (polimer), yang didalamnya terdapat factor disipasi serta ketebalan lapisan [4]. Interaksi antara Sensor dengan kulit ditunjukan oleh gambar 3 :

Gambar 3 Interaksi Kulit dengan Sensor

Gambar 4 menunjukan aplikasi capacitive sensing dari rangkain standar, untuk sensor kulit, ketika kulit menyentuh sensor :

Gambar 4 Capacitive Sensing untuk sensor sentuh [5]

Nilai kapasitansi yang akan dideteksi dapat diperoleh mengikuti penyusunan kapasitor Seri :

Dimana Nilai kapasitansi C_x (kapasitansi antara ground rangkaian, elektroda detektor) [5]

Blok rangkaian sensor kapasitansi secara lebih detail dapat dilihat detail pada gambar 5,

Gambar 5 Blok diagram Metode Capacitive Sensing [6]

Gambar 5 menunjukan standart diagram, yang terdiri dari capacitor yang dicari C_s (kulit yang akan dideteksi) dan kapasitor acuan C_R (sensor) serta coupling capacitor C_c [6].

Perkembangan penelitian tentang detektor kulit, telah berkembang tidak hanya untuk touchpad dengan metode capacitive sensing, tetapi digabungkan dengan detektor lain untuk aplikasi fingerprint (Capacitive Fingerprint Sensor), menggabungkan metode capacitive sensing dengan detektor sidik jari [7]. Capasitive sensing untuk mengenali bahwa yang tersentuh ke sensor adalah kulit, sedangkan detector sidik jari untuk memotret sidik jari.

DAFTAR ACUAN

[1] …, “Transparent capacitive position sensing”, http://www.synaptics.com/technology/tcps.cfm

[2] Mark, Lee, “The art of capacitive touch sensing”, Cyperss semiconductor corp, San Jose, CA, March 1, 2006 (http://planetanalog.com/features/showArticle.jhtml?articleID=181401898 )

[3] Cheng-Ting Ko, “A CMOS Micromachined Capacitive Tactile Sensor With High-Frequency Output”, Journal of Microelectromechanical System, Vol 15 No 6 December 2006

[4] Palmer Wayne, “Building a reliable Capacitive-Sensor Interface” Analog Devices Inc, March 2, 2007 (http://www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=189602704)

[5] http://www.omron.com/ecb/products/touch/genri.html

[6] Kung Joseph, “A Digital Readot Technique for Capacitive Sensor Aplications” IEEE Journal of solid state circuits, vol 23 No.4 Agust 1988

[7] Satoshi Shigematsu, “Effect Of Ground-Wall Structure in Capacitive Fingerprint Sensor on Electrostatic Discharge Tolerance”, Japanese Journal of Applied Physics Vol. 44, No.5A, 2005 pp 2982-2986