偏心轉(zhuǎn)子馬達(dá) (ERM) 與線性諧振執(zhí)行器 (LRA) 常用于智能手機(jī)與平板電腦應(yīng)用，通過觸覺效應(yīng)提供觸感反饋。雖然在進(jìn)行觸感設(shè)計時需要考慮許多特性，但用戶感覺最明顯的特征之一卻是執(zhí)行器的起動與停止時間。
執(zhí)行器的起動時間是從 0%(或啟動)到 90% 最大加速所需的時間。同樣，停止時間則是指執(zhí)行器從驅(qū)動器波形終止(或驅(qū)動器關(guān)閉)到 10% 最大加速所需的時間。
圖 1：起動時間
圖 2：停止時間
這種起動與停止時間會形成用戶所謂的“靈敏”或“清晰銳利”的質(zhì)感。
起動時間與汽車的“0-60”起動時間相似。讓我們來看兩款汽車，一款是高速運(yùn)動車，另一款則是價格實惠的緊湊型汽車。兩輛汽車都在紅燈前停車。在綠燈亮?xí)r，兩輛車都把油門踩到最大，開始行駛。運(yùn)動車具有極強(qiáng)的速度爆發(fā)力，很快將緊湊型汽車甩在后面。與此同時，緊湊型汽車車身才剛剛跨過起跑線一半，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有加速到全速。
圖 3：過驅(qū)動及制動與 0-60 加速時間類似
同樣，某些執(zhí)行器有極快的起動時間，而另一些則起動時間極慢。它取決于執(zhí)行器的設(shè)計、制造和類型，所有這些都可以在實驗室中進(jìn)行實驗特性化。對于觸摸屏智能手機(jī)的觸覺，用戶可能會察覺到一部電話的鍵盤點(diǎn)擊比另一部更靈敏。這是由執(zhí)行器響應(yīng)時間決定的。
要改善執(zhí)行器性能，執(zhí)行器驅(qū)動器可對其進(jìn)行過驅(qū)動，實現(xiàn)更快的起動時間，同時還可反向驅(qū)動，實現(xiàn)更快的停止時間。對于 ERM，實現(xiàn)過驅(qū)動可在開始時應(yīng)用更高的 DC 電壓，應(yīng)用負(fù)電壓可實現(xiàn)制動。
圖 4：ERM 過驅(qū)動及制動驅(qū)動波形
對于 LRA，過驅(qū)動是在開始時應(yīng)用更高的 AC 電壓，而實現(xiàn)制動則應(yīng)用 180 度異相位信號。
圖 5：LRA 過驅(qū)動及制動驅(qū)動波形
德州儀器 (TI) 最新 DRV2605 觸覺驅(qū)動器具有稱之為“智能環(huán)路”的特性，其可使用閉環(huán)反饋應(yīng)用，精確過驅(qū)動及制動信號，最大限度縮短執(zhí)行器的起動與停止時間。智能環(huán)路是通過主動監(jiān)測執(zhí)行器的電動勢(反電動勢)信號，準(zhǔn)確控制驅(qū)動器電壓與加速實現(xiàn)這一點(diǎn)的。
最終結(jié)果是為 ERM 與 LRA 實現(xiàn)可簡化軟件編程、縮短起動與制動時間 50% 的自動過驅(qū)動與制動。DRV2605 的自動執(zhí)行器診斷與電平跟蹤特性可在各種環(huán)境條件下實現(xiàn)一致的加速。
