新聞中心

EEPW首頁 > 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器 > 設(shè)計應(yīng)用 > 利用系統(tǒng)已有資源,添加電容式觸摸按鈕或接近傳感器

利用系統(tǒng)已有資源,添加電容式觸摸按鈕或接近傳感器

—— Adding a Capacitive-Touch User Interface With Resources Already Present In Your System
作者:Jonathan Dillon Microchip技術(shù)公司 安防、單片機(jī)及技術(shù)開發(fā)部 應(yīng)用工程師 時間:2010-07-15 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/110912.htm

  傳感用戶接口已經(jīng)變得廣受歡迎。不過,與機(jī)械式不同,并不是純粹的雙位信號,解析的是模擬信號。

  由于電容觸摸技術(shù)不需要直接的電連接,而是通過材料進(jìn)行檢測,它還可以用作,用在當(dāng)用戶靠近接口時(而不是在觸摸接口時)就進(jìn)行反應(yīng)的用戶接口中。

  由于許多系統(tǒng)和用戶接口控制電路中已經(jīng)有存在,采用電容觸摸用戶接口可以降低系統(tǒng)成本和元件數(shù)。電容式傳感器可以替代、滑動條和撥號盤,電容式傳感器可以簡單到只是電路板上的導(dǎo)電焊盤。其成本基本上可忽略不計,而可靠性卻要大很多。

  當(dāng)用戶按壓面板表面時,電容觸摸傳感電路開始工作,形成對地的電容,電容的一個極板是電路板上的導(dǎo)電焊盤,另一極板是用戶的手指。導(dǎo)電焊盤還有寄生電容,把焊盤連接到的電路走線同樣也有寄生電容。寄生電容值可隨環(huán)境改變(諸如溫度和濕度)而變化。由于這兩個電容是并聯(lián)的,如圖1所示,我們不能同時測量它們。

  用戶手指產(chǎn)生的電容取決于極板和手指的面積以及面板材料的厚度和介電常數(shù),如公式1所示。

  公式1:平行極板的電容

  其中:

  Cf 是用戶手指產(chǎn)生的電容;

  e0是自由空間的介電常數(shù)為8.85 × 10-12;

  er 是兩極板間材料的介電常數(shù);

  A是兩極板重疊區(qū)域的面積;

  d是兩極板之間的距離。

  產(chǎn)生的電容越大,檢測到觸摸或感應(yīng)到接近就越容易。從公式1中,我們可以看出,決定所產(chǎn)生電容的因素是:挑選用于用戶接口面板的材料和材料的厚度。材料的選擇決定了介電常數(shù),厚度決定了用戶手指和導(dǎo)電焊盤之間的距離。增大板上導(dǎo)電焊盤的面積會產(chǎn)生一定的效果,但面積超過用戶手指面積后就不再有用,因為重要的是重疊區(qū)域的面積。不過,對于接近感應(yīng),導(dǎo)電焊盤可設(shè)計得大些,這樣不僅能與用戶的手進(jìn)行耦合,而且多出來的面積可提高感應(yīng)范圍。

  出于機(jī)械的原因,比如接口面板上的支撐肋,可能無法緊貼接口面板安裝電路板。在電路板上安裝彈簧而不是導(dǎo)電焊盤可以克服這一問題。彈簧應(yīng)緊壓接口面板上的區(qū)域,橋接面板與電路板之間的空隙。用戶手指于是經(jīng)由面板與彈簧進(jìn)行耦合。這一方法最小化了電容極板間距,避免了出現(xiàn)氣隙,氣隙可能顯著減弱響應(yīng)的靈敏度。

  電容觸摸接口不斷地測量導(dǎo)電焊盤的電容,跟蹤由于環(huán)境逐步變化而導(dǎo)致的寄生電容變化,記錄下可用來判斷觸摸是否發(fā)生的內(nèi)部估計值(觸摸發(fā)生時電容頻率改變)。

電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理

上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉