如何使电容感应设计更容易

电容感应已在各种应用中使用，例如工业，汽车，医疗，和消费类产品。这种技术普及速度极快，尤其是在人机界面设备(HID)，这是由于其能够降低生产成本，提高产品寿命(通过替代机械部件)，提高产品的美感和手感。触摸板和触摸屏构成了主要的应用，但是我们也看到了触摸按键和滑条的应用也越来越多。无论是手机、电视遥控器、汽车仪表板、远程控制或工业控制，无论是从外观和可靠性，都已证明电容式触摸按钮和滑条比机械开关和旋转编码器更吸引人。这些传感器不仅有一个引人注目的用户界面，还能提供高度耐用和可靠的解决方案，只要对他们进行正确的设计和校准。下面列出了工程师和设计人员实现这种技术方案关注的因素。

　　对于很多工程师来说，设计低成本、快响应和低功耗的电容式传感器来在嘈杂的环境中可靠运行是一个艰巨的任务。如何能打破这种局面，使这种传感器应用开发成为几天就能搞定的问题?其中包括原型设计并通过生产要求验证。本文讨论了从电容式键盘设计到生产所有开发阶段所涉及到的各种方法、指南和要点，所有这些将有助于显著加快上市时间。

电容感应：简介

　　电容触摸传感器都是基于下列类型之一:
　　1. 表面电容
　　2. 投射式电容:他们又细分为两种:
　　 a .自电容
　　 b .互电容

表面电容方法：

　　在这种技术中，玻璃被均匀地涂上一层导电层。在操作期间，在面板的四个角加一个电压信号，形成一个统一的静电场。当人的手指触摸面板时，它就形成了一个电容，一个电容板是导电层，另一个是人的手指。根据手指触摸的位置，来自四个方向的电流会有所不同，因此这四个角的电容也将不同。这种差异就可以用于确定触摸的具体位置 (参见图1)　　

　　这种技术有之前讨论的电容式触摸技术的所有优点，但很容易错误检测，并需要在生产时进行特殊校正。

自电容方法:这里，每一个电容式传感器都是PCB上的一块覆铜，周围环绕着铺地 (参见图2)。　　

　　这个传感器和地构成了一个寄生电容Cp，在传感器上方区域可以看到和电场线。当导体例如手指进入传感器上方区域，它将改变电场线，增加了和传感器之间的手指电容Cf (参见图3)。　　

　　结果是传感器电容从Cp增加到Cp + Cf。

　　通过不断的测量系统中的传感器电容，寻找电容的突然变化，微控制器可以判断何时手指放在传感器上。在这里，绝对值，或者说传感器的寄生电容并不重要。微控制器只需寻找电容的突然变化，如果这个变化超过某个阈值，就会报告有手指存在。