Добрый день, уважаемые техники. Прошу вашего совета в одном нелегком вопросе. Мы хотим извлечь электронный звук в ответ на удар пальца по некоторой плоской области. Для этого нам нужен некий датчик способный не только детектировать удар, но и измерить силу этого удара. В идеале это должна быть некоторая твердая или прорезиненая поверхность, соседствующая с другими такими же, без паразитных наводок. Есть что-нибудь на уме?

Что у трезвого на уме...
Вот есть такие электронные пианино. Там уже все сделано. Давно. Осталось купить и разобрать. Там такого много...
А если делать самостоятельно, то акселерометры...

Первое, что приходит в голову - ускорение фиксированной массы под воздействием удара.
Значит, акселерометр. А уж как его реализовать - сложно или просто - отдельный вопрос.

Например, простой способ - индуктивность с сердечником в виде магнитика. Чем сильнее удар, тем больше ЭДС самоиндукции. Магнитик клеим на ударяемую пальцами поверхность, катушку фиксируем. Дальше дело техники ...

Ещё более простой способ - пьезодатчик из сегнетоэлектрика. Например, обычный телефонный "пищик", "иголки" от старых пьезозвукоснимателей... Есть и непосредственно пьезодатчики, но они подороже, потому что "датчики".


А по магнитным датчикам - лучше наоборот: магнит (один большой и тяжёлый) - неподвижно, катушки (много и лёгкие) - двигаются.

Мм, нет, в них есть фатальное отличие - движущиеся клавиши. Самый популярный способ снятия нажатий по ним - это два или три датчика, срабатывающих при разном уровне нажатия клавиши. Затем по отрезку времени между срабатываниями этих датчиков определяют силу. Этот метод не подходит так как движущихся частей быть в конструкции не должно.


Мм, тут уж наверное я неточно выразился, простите. Таких зон для удара пальцами может быть несколько, и расположены они рядом. Как я понимаю, если использовать акселерометр удар по одной зоне будет невозможно отличить от удара по другой... или я ошибаюсь?


Очень интересно! Это один из видов акселерометра? Поверхность будет неподвижна? Такое возможно сделать для схемы с несколькими поверхностями находящимися рядом?


Мм, как я понимаю в этой схеме будут движущиеся элементы? Я боюсь что они будут очень быстро изнашиваться и начинать скрипеть.

А не пройдет ли такая схема:
1. Зоны ударов сделать в виде чувствительных к касанию поверхностей. Они будут снимать факт касания пальцем.
2. Внутрь устройства встроить микрофон, который будет снимать громкость удара в момент касания и делать вывод о его силе.

Или есть что-то чего я не учел?

Не учли, что микрофон и есть по существу разновидность акселерометра. Пропорционально усилию удара звуковой волны движется мембрана с определенной массой. Амплитуда сигнала меняется.
Можно использовать приращение частоты от деформации какого-то элемента, измерение отрезка времени и еще бог знает что.
Т.е. вариантов реализации акселерометра - масса. Большой простор для фантазии.
Если с фантазией туго, то недешевый стандартный датчик ускорения и МК со всеми прелестями обработки данных в реальном времени.

Будут, но они не будут ни с чем соприкасаться и поэтому не будут изнашиваться. Вам верно подсказали - неподвижный магнит и несколько легких катушечек, наклеенные на мембрану, по которой и ударяют пальцами. Еще вариант - динамик соотв. размера, там уже все есть. Минус такой конструкции - чувствительность к микрофонному эффекту. Катушечки, наклеенные на жесткую мембрану, в этом смысле мне представляются гораздо лучшим решением ...

-резистивная сенсорная панель;
-сенсорная панель на ПАВ.

Чего то, все очень сложно, а чем собственно не подходят, обычные, дешевые MEMS акселерометры?
PS.
Микрофон плохо, он будет звуковые помехи ловить.

Pe3oHaHc, а чего вы сразу отмели пьезодатчики?
Для вашего применения они подходят больше, чем магнитные - перемещение практически не требуется, требуется как раз приложение усилия. Да и по чувствительности на порядок лучше магнитных...

Да, спасибо за разъяснение. Акселерометр, конечно, больше подойдет.



Думаю, для прототипа этот вариант вполне подойдет.



Боюсь что сенсорные панели дороговаты. Да и определять в какую именно точку ударил пользователь, в принципе, не надо. Надо лишь определить, что он вообще каснулся области для пальца.



Пока ничем) Буду пробовать схему с ними.



Насколько я понимаю их невозможно расположить рядом друг с другом без наводок... или вы имеете ввиду замену одним пьезодатчиком акселерометра?


И еще если можно, смежный вопрос по этой же теме. Если я, с вашей помощью, определюсь с датчиком силы удара, то мне останется еще снять показания о прикосновении пальцев... что может подойти для этой задачи? Подойдут ли для этого ёмкостные датчики или есть что-то более дешевое/простое?

очень дешевое и простое решение - тензорезисторы

а ларингофоны не прокатят? или частотные характеристики не устраивают?

Вы бы описали все-таки, какая именно поверхность предполагается и что она из себя представляет