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電容感應式觸摸式開關的應用設計

2019-05-22


觸摸開關按開關原理分類有電阻式觸摸開關和電容式觸摸開關,在多種技術中,電容式觸摸感應技術已經成為觸摸感應技術的主流,在按鍵方案上,能為產品帶來整體的外觀檔次提升。

電容式感應觸摸開關可以穿透絕緣材料外殼 20mm (玻璃、塑料等)以上, 準確無誤地偵測到手指的有效觸摸,保證了產品的靈敏度、穩定性、可靠性等不會因環境條件的改變或長期使用而發生變化,并具有防水和強抗干擾能力。

電容感應式觸摸開關,需要穩定的單火線電源處理以及穩定可靠的觸摸感應芯片,做到防誤觸發、防各種電磁干擾、負載干擾、環境干擾、甚至需要防水防塵功能等智能觸摸開關功能要求。

觸摸開關按開關原理分類有電阻式觸摸開關和電容式觸摸開關,在多種技術中,電容式觸摸感應技術已經成為觸摸感應技術的主流,在按鍵方案上,能為產品帶來整體的外觀檔次提升。

電容式感應觸摸開關可以穿透絕緣材料外殼 20mm (玻璃、塑料等)以上, 準確無誤地偵測到手指的有效觸摸,保證了產品的靈敏度、穩定性、可靠性等不會因環境條件的改變或長期使用而發生變化,并具有防水和強抗干擾能力。


觸摸開關.jpg


電容傳感技術為開發人員提供了一種與用戶互動的全新方式,在設計一個電容感應式觸摸開關時,需要考慮許多不同的因素。從以往的使用經驗來看,在各種不同的工作條件下,開關的靈敏性必須與多種情況相兼容。本節我們要討論在設計電容感應式觸摸開關PCB觸點圖形時,各種不同的排板設計對開關靈敏度的影響,包括電容式傳感技術如何使器件具有更高的可靠性以及管理電容式傳感技術的控制器如何通過提供更多功能為客戶帶來增值服務和降低維護成本。

機械開關比較容易磨損,甚至磨壞產品外殼,導致缺口或裂口處侵入污染物。電容式傳感器就不會發生損壞產品外殼的情況,也不會出現缺口粘連物,更不會出現磨損。因此,采用這種技術的開關器件是替代多種機械開關產品的理想選擇。

電容式傳感器由兩片電路極板及相互之間的一定空間所構成。這些電路極板可以是電路板的一部分,上面直接覆蓋絕緣層,當然,也可以使極板順應各種曲面的弧度。

構建電容式開關的要素包括:電容器、電容測量電路系統、從電容值轉換成感應狀態的局部智能裝置。

典型的電容式傳感器電容值介于10~30pF之間。通常來說,手指經由Imm絕緣層接觸到傳感器所形成的耦合電容介于1~2pF的范圍。越厚的絕緣層所產生的耦合電容愈低。若要傳感手指的觸碰,必須實現能夠檢測到1%以下電容變化的電容傳感電路。

增量求和調制器是一種用于測量電容的高效、簡單的電路,下圖給出了典型的拓撲結構。相位開關使傳感器電容向積分電容中注入電荷。該電壓持續升高,直到大于參考電壓為止。比較器轉為高電壓,使放電電阻器開始工作。在積分電壓降至參考電壓以下時,該電阻器停止工作。比較器提供所需的負反饋,使積分器電壓與參考電壓相匹配。


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