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任天堂Switch摇杆漂移问题困扰玩家,霍尔效应传感器曾被寄予厚望,但TMR传感器技能锋芒毕露。
2.TMR传感器运用量子隧穿效应和磁场效果,具有高灵敏度、线性呼应和低功耗优势。
3.但是,TMR传感器在检测摇杆移动时的实用性取决于制造商及其所用硬件。
4.现在,任天堂、微柔和索尼等公司没有选用TMR技能,但多家第三方制造商已推出带有TMR摇杆的游戏手柄。
5.GuliKit成为首家将TMR技能运用于PS5、PS4、Xbox和Switch控制器晋级套件的公司,但本钱差异预计会缩小。
IT之家 4 月 7 日音讯,任天堂 Switch 作为一款现象级的游戏主机,其便携性重新点燃了玩家对掌机游戏的热心。但是,它也因一个硬件问题而饱尝诟病 —— 摇杆漂移。摇杆漂移是指摇杆在无人触碰时检测到虚伪输入,导致游戏中呈现非玩家目的的移动。这一问题并非任天堂独有,索尼、微软以及第三方配件制造商的控制器也未能幸免。
为处理这一难题,霍尔效应传感器曾被寄予厚望,但现在,一种名为地道磁阻(TMR)的传感器技能正锋芒毕露。TMR 技能早在二十年前就凭仗量子力学和磁学原理改造了硬盘职业,现在有望在游戏控制器范畴大放异彩。
据IT之家了解,传统的摇杆控制器大多选用电位器来检测摇杆的上下左右移动。电位器内部有一条半圆形的碳膜,两头有电极,经过摇杆移动时,一个名为“刮片”的部件在碳膜上滑动,丈量触摸点的电压。但是,这种物理触摸式的部件存在先天不足,碳膜会因长期冲突而磨损,尘埃、食物碎屑等异物也或许进入控制器内部,影响电压丈量的准确性,然后引发摇杆漂移。
霍尔效应传感器的呈现为处理这一问题供给了新思路。其用磁铁和传感器替代了电位器中的电阻条和刮片,传感器内部的“霍尔元件”在磁场效果下,电子活动方向会产生显着的改变,由此产生电压改变,以此来精准丈量摇杆的移动。霍尔效应传感器已有超越五十年的前史,曾在世嘉土星 3D 和梦境主机的控制器中得到运用,但因制造本钱比较来说较高、功耗较大等原因,在游戏硬件范畴并未广泛遍及。
据 TheVerge 报导,TMR 传感器的呈现或许能打破这一僵局。1988 年,物理学家阿尔贝・费尔和彼得・格林贝格尔独立发现了巨磁阻效应(GMR),并因而取得 2007 年诺贝尔物理学奖。他们发现,当磁场效果于由导体薄膜(如几纳米厚的铜或铝)夹在两层磁性资料之间的结构时,会影响电子的自旋方向及其活动的难易程度。TMR 的作业原理与 GMR 相似,但不同之处在于,TMR 运用在答应电压下不导电的资料作为中间层,电子依托量子隧穿效应穿过这一绝缘层。这种量子隧穿现象在特定资料厚度极薄时会产生,且已有相关方程可准确猜测其产生条件。
TMR 传感器的实用性并非源于隧穿自身,而是磁场的增加和移除会导致电阻的可丈量改变。2005 年,希捷公司将 TMR 技能运用于硬盘读头,使其不只尺度更小,且对磁场的检测灵敏度更高。这使得硬盘上的磁性存储单元也能大幅缩小,显着提高了硬盘的存储密度和容量。现在,TMR 技能仍在硬盘制造范畴发挥着重要效果。
与霍尔效应传感器比较,TMR 传感器在检测摇杆移动时具有许多优势。TMR 传感器一般具有更高的灵敏度和更线性的呼应,这在某种程度上预示着其或许答应运用更小的磁铁,然后简化 TMR 摇杆的制造的完好进程。不过,运用其高灵敏度提高摇杆精度还需取决于制造商及其所用硬件。此外,TMR 传感器功耗更低,但对电池续航的提高并不显着,由于传统游戏控制器的电源规划约束了其功耗。但是,TMR 传感器的低功耗特性使其可以作为完美的一比一替代品安装在现有控制器硬件上,无需其他电路修正,这有助于加快其选用并下降技能本钱。
TMR 传感器还在更宽的温度范围内供给更安稳的功能,这关于经常被玩家长期握在手中的游戏控制器来说是一个明显优势。虽然现在任天堂、微柔和索尼等公司没有选用 TMR 技能,但已有包含 PB Tails 的 Crush 控制器、GameSir 的 Tarantula Pro 和八位堂的 Ultimate 2 控制器在内的多家第三方制造商推出了带有 TMR 摇杆的游戏手柄。2024 年,GuliKit 成为首家将 TMR 技能运用于 PS5、PS4、Xbox 和 Switch 控制器晋级套件的公司。
不过,TMR 技能要成为游戏硬件范畴的干流仍需数年时刻。GuliKit 商务总监杰克・何指出:“TMR 传感器一般比传统霍尔效应传感器更贵重,尤其是在小批量出产时。但是,跟着 TMR 技能的老练,本钱差异预计会缩小。”