فناوری Hall Effect در دسته های ضد دریفت چیست؟

مواجهه با پدیده‌ای به نام دریفت یا انحراف آنالوگ (Stick Drift) یک تجربه ناخوشایند برای گیمر است. دریفت بیشتر در دسته‌های سنتی کنسول‌های نسل ۹ ازجمله دوال سنس پلی‌استیشن ۵ و کنترلرهای ایکس‌باکس سری ایکس | ایکس‌باکس سری اس رخ می‌دهد. بازیکن هنگامی که دخالتی روی حرکت جوی‌استیک‌ها ندارد و شخصیت و یا دوربین بازی ناخواسته به دلیل دریفت حرکت می‌کند، مجبور به تعمیر دسته و یا خرید مجدد یک کنترلر جدید می‌شود. اما این مشکل از ریشه توسط فناوری Hall Effect و با کمک یک راه‌حل فیزیکی و مغناطیسی حل شده است. کنترلرهایی که از هال افکت در جوی‌استیک‌های خود بهره می‌برند، کاربرد ضد دریفت دارند. این فناوری، ماهیت اندازه‌گیری حرکت را به‌کلی تغییر داده و تحولی در دوام و دقت کنترلرها ایجاد نموده است. در ادامه بیشتر با فناوری Hall Effect در دسته های ضد دریفت آشنا می‌شوید.

با تکاف مگ همراه باشید

مشکل پتانسیومترهای سنتی: ریشه دریفت

اگر بخواهیم فناوری Hall Effect را در کنترلرهای ضد دریفت بررسی کنیم لازم است قبل از آن نگاهی به دلیل اصلی ایجاد پدیده دریفت بیندازیم. تمامی کنترلرهای استاندارد (مانند PlayStation DualSense یا Xbox Wireless Controller) از سنسورهای پتانسیومتری ارزان‌قیمت و مستعد خرابی برای ثبت موقعیت جوی‌استیک استفاده می‌کنند. حال نحوه کارکرد پتانسیومتر چگونه است؟

عملکرد: سنسورهای پتانسیومتری در آنالوگ استیک‌های سنتی بر پایه مقاومت‌های متغیر کار می‌کنند. هنگامی که جوی استیک کنترلر حرکت می‌کند روی نوار کربنی متحرک قرار دارد که مقاومت الکتریکی را تغییر می‌دهد. در واقع این تماس فیزیکی، مقاومت را تغییر داده و سپس سیستم کنترلی این مقاومت متغیر را به یک سیگنال ولتاژ تبدیل می‌نماید. این سیگنال ولتاژ موقعیت دقیق استیک را برای پردازنده بازی تعیین می‌کند.

نقطه‌ضعف: تماس مکرر بین بازوی متحرک و نوار کربنی سایش و فرسایش زیادی ایجاد می‌کند و منجر به برهم‌خوردن تعادل مقاومت می‌شود. در این هنگام سیگنال مقاومت بدون دخالت بازیکن تغییر می‌کند و کنترلر آن را به‌عنوان حرکت استیک در نظر می‌گیرد. همچنین گردوغبار و کثیفی نیز بین این دو بخش قرار گرفته و مقاومت را به طور ناخواسته تغییر می‌دهد.

فناوری هال افکت (Hall Effect): سنسورهای بدون تماس

Hall Effect با ورود خود به دنیای کنترلرهای بازی، مشکل دریفت را حل کرده است. عملکرد این فناوری با قرارگرفتن جریان الکتریکی در برابر میدان مغناطیسی، ولتاژی جانبی در هادی ایجاد می‌کند. این ولتاژ مبنا و اساس بسیاری از سنسورها و کنترلرهای مدرن است. در کل در کنترلرهای مدرن دیگر خبری از پتانسیومترهای فرسایشی نیست و به‌جای آن ترکیب مغناطیس دائمی و حسگر Hall Effect قرار دارد.

محل قرارگیری هال افکت در روی یا نزدیک محور استیک است که با حرکت استیک‌جوی، میدان مغناطیسی را اندازه‌گیری کرده و آن را به سیگنال موقعیت تبدیل می‌کند. فناوری جدید هال استیک در مواردی مانند صنایع روباتیک، کنترل خودرو و دستگاه‌های پزشکی به کار می‌رود.

مزایای محوری هدرز هال افکت: چرا “ضد دریفت” هستند؟

سوئیچ‌های جوی‌استیک مبتنی بر فناوری جدید Hall Effect دارای مزایای قابل‌توجهی هستند که آن‌ها را به راه‌حل ایده‌آل برای مشکل دریفت تبدیل کرده است.

الف) حذف کامل سایش مکانیکی

یکی از مزیت‌های اصلی این فناوری این است که هیچ قطعه متحرکی در مابین جوی‌استیک و لایه‌های زیرین برای انتقال سیگنال‌های حرکتی وجود ندارد. این امر با حذف سایش مکانیکی، احتمال ایجاد دریفت ناشی از فرسایش را کم می‌کند. کنترلرهای هال افکت از دوام بیشتری نسبت به نوع پتانسیومتری بهره‌مند هستند؛ زیرا تنها قطعات الکترونیکی محسوب می‌شوند.

ب) دقت بالاتر و حساسیت بهتر

به دلیل حذف خطر انحراف فیزیکی، تولیدکنندگان توانسته‌اند مناطق مرده را به حداقل ممکن رسانده و یا کامل از بین ببرند. همچنین سنسورهای هال افکت به‌صورت پیوسته تغییرات ولتاژ را بدون تداخلات اصطکاک اندازه‌گیری می‌کنند. نتیجه این امر افزایش دقت، پاسخ‌دهی بهتر به حرکات کوچک و کنترل دقیق‌تر، به‌ویژه در بازی‌های شوتر اول – شخص است.

ج) مقاومت در برابر عوامل محیطی

سنسورهای Hall Effect به دلیل نبود قطعات متحرک و نوارهای کربنی در برابر عوامل محیطی مانند گردوغبار، رطوبت و کثیفی بسیار مقاوم‌تر هستند و آلودگی‌های محیطی نمی‌تواند بر اندازه‌گیری مغناطیسی تأثیر منفی بگذارد.

د) عدم نیاز به تنظیم مجدد

برخی اوقات باید کنترلرهای قدیمی بر پایه پتانسیومتر را در محدوده استیک به دلیل سایش تنظیم نمود. اما در کنترلرهای هال افکت به دلیل بهره‌گیری از قطعات مغناطیسی نیازی به تنظیم نیست.

ر) عملکرد یکنواخت

دسته‌های پتانسیومتری به دلیل اصطکاک منجر به ایجاد چسبندگی می‌شوند. کنترلرهای Hall Effect هیچ‌گونه نقطه تماس فیزیکی با حرکت استیک ندارند و در نتیجه حرکت استیم روان‌تر و یکنواخت صورت می‌گیرد و تأخیر ورودی کاهش می‌یابد.

چالش‌ها و آینده هال افکت

باوجود مزایای فراوان، فناوری هال افکت نیز با چالش‌هایی مواجه است که توسعه‌دهندگان باید آن‌ها را مدیریت نمایند.

• قیمت تولید: تکنولوژی‌های پیشرفته و مواد باکیفیت که در فناوری هال افکت به کار گرفته می‌شود در مقایسه با پتانسیومترهای ساده، گران‌تر هستند.
• تولید محدود: Hall Effect فناوری است که در حال حاضر تولیدکنندگان محدودی دارد.

در حال حاضر، بسیاری از تولیدکنندگان کنترلرهای رده‌بالا و سفارشی مانند برندهای تخصصی گیمینگ به دنبال عرضه انبوه جوی‌استیک‌های هال افکت بر روی محصولات خود هستند تا مشکل دریفت را برای همیشه حل کنند. انتظار می‌رود با کاهش هزینه‌های تولید، این فناوری به‌سرعت به استاندارد صنعتی جدید در کنترلرهای نسل آینده صنعت گیم مبدل گردد.