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通過電容式感應提高電動工具的變速觸發開關

發布時間：2021-07-01 責任編輯：wenwei

【導讀】想象一下：在一個施工現場，每次按下觸發器後，或鑽床/螺(luo)絲(si)刀(dao)全(quan)速(su)轉(zhuan)動(dong)時(shi)，即(ji)使(shi)用(yong)戶(hu)幾(ji)乎(hu)並(bing)未(wei)觸(chu)及(ji)觸(chu)發(fa)器(qi)衝(chong)擊(ji)鑽(zuan)也(ye)不(bu)響(xiang)應(ying)。沒(mei)有(you)人(ren)願(yuan)意(yi)體(ti)驗(yan)這(zhe)些(xie)情(qing)況(kuang)，但(dan)當(dang)該(gai)工(gong)具(ju)的(de)觸(chu)發(fa)器(qi)磨(mo)損(sun)時(shi)，這(zhe)些(xie)情(qing)況(kuang)會(hui)發(fa)生(sheng)。對(dui)於(yu)常(chang)規(gui)電(dian)阻(zu)電(dian)位(wei)器(qi)更(geng)是(shi)如(ru)此(ci)，其(qi)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)推(tui)移(yi)及(ji)在(zai)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)（濕度、極端溫度、灰塵過多等）下使用時會出現磨損。

一種解決方案是將電阻電位計更換為基於電容感應的電位計，其可提高電動工具壽命並無需執行成本過高的維修及更換觸發開關。

TI Designs消耗<65μA參考設計（TIDA-00475）的用於變速觸發開關的非接觸式位置傳感器演示了一個解決方案，將電阻電位器更換為更可靠的觸發開關應用程序。圖1所示為TIDA-00475的框圖。

通過電容式感應提高電動工具的變速觸發開關

圖1：TIDA-00475框圖

該參考設計包括具有引腳振蕩器技術的MSP430G2553微控製器（MCU），能夠測量電極及TPS7A16低壓差穩壓器的電容變化，其可實現由多達10個電池串聯的電池組供電的設計，同時在操作期間僅消耗65μA電能；關閉期間消耗少於1.2μA的電能。

一旦含所述電極的PCB舌狀物下壓時，可精確測量電容變化，如圖2所示。

通過電容式感應提高電動工具的變速觸發開關

圖2：電極和接地屏蔽之間生成的電容

即使當將主板連至直接由電池組供電的衝擊鑽時，該參考設計指南也包含展示其良好性能的完整測試，這就像在最終操作呈現一樣。

通過電容式感應提高電動工具的變速觸發開關

圖3：連至衝擊鑽的精度

更換電阻電位器的另一種選擇是使用新型MSP430™MCU FRAM CapTIvate ™觸控技術，其處在最抗噪的電容式觸控微控製器中，並以極低功耗配置電容式按鈕、滑塊、車輪和接近傳感器組合。

除了一個精確的電位器，基於CapTIvate技術的解決方案也可呈現添加其它功能的可能性，包括：

● 用於速度控製的按鈕/滑塊。

● 夾緊檢測，以喚醒電動工具，節省電池電力。

● 若用戶觸摸電動工具的危險部件，可安全關閘。

● 用於工具額外控製的按鈕/滑塊/車輪。

通過采用TI基於電容式解決方案，改善當今觸發開關的可靠性。

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