為何要電容傳感器取代傳統機械開關?如何取代?
發布時間:2014-12-04 責任編輯:sherryyu
【導讀】傳統的機械開關具有用戶熟悉的靈敏度和觸覺反饋,而可靠的傳感器必(bi)須(xu)不(bu)受(shou)外(wai)界(jie)環(huan)境(jing)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang),能(neng)夠(gou)在(zai)任(ren)何(he)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)保(bao)持(chi)精(jing)確(que)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)水(shui)平(ping)。所(suo)以(yi)對(dui)於(yu)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)說(shuo),這(zhe)些(xie)參(can)數(shu)也(ye)必(bi)須(xu)加(jia)以(yi)考(kao)慮(lv)和(he)優(you)化(hua)。本(ben)文(wen)就(jiu)來(lai)討(tao)論(lun)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)取(qu)代(dai)傳(chuan)統(tong)機(ji)械(xie)開(kai)關(guan)的(de)方(fang)法(fa)。
電容觸摸傳感器接口通常由一個電容傳感器、一個電容數字轉換器(CDC)和一個主處理器組成。傳感器利用標準兩層或四層PCB 上的走線(trace)或柔性電路製造,因此不需要任何外部元件或材料。
可靠的傳感器必須不受外界環境變化的影響,能夠在任何工作條件下保持精確的靈敏度水平。溫度或濕度的變化會導致PCB材cai料liao的de特te性xing發fa生sheng變bian化hua,因yin此ci,印yin刷shua電dian路lu電dian容rong傳chuan感gan器qi的de輸shu出chu電dian平ping將jiang發fa生sheng漂piao移yi。例li如ru,當dang用yong戶hu從cong開kai啟qi空kong調tiao的de汽qi車che到dao一yi個ge濕shi熱re環huan境jing時shi,就jiu可ke能neng出chu現xian上shang述shu情qing況kuang。為wei了le避bi免mian發fa生sheng斷duan續xu接jie觸chu錯cuo誤wu,CDC必須包括實時的漂移補償功能。
隨著環境條件的變化(例如,溫度或濕度上升),傳感器的環境參數(在用戶沒有與傳感器接觸期間,由CDC 進行測量)會發生漂移。為了進行補償,需要動態改變高端和低端閾值電,以確定有效的傳感器接觸。位置2、3、5、6 處的參考電平進行重新調整,以保持最佳的閾值參考電平,從而自動跟蹤和補償漂移誤差。
PCB 還可能受到寄生電容的影響,這種電容最大可達20 pF,它會在電容觸摸傳感器視為受到按壓時,使閾值發生偏移,從而改變其靈敏度。為了對寄生電容進行補償,可以采用對DAC編程的方法,以抵消CDC 的輸入。對於各PCB 來說,這種寄生電容是一致的,因此可以在製造PCB 的時候進行簡單的調整,這樣就不需要外部RC 調諧元件,從而使材料、裝配和測試相關的成本最低。單獨調整每個傳感器的偏移,使設計者可以充分利用轉換器的分辨率。
傳(chuan)統(tong)的(de)機(ji)械(xie)開(kai)關(guan)具(ju)有(you)用(yong)戶(hu)熟(shu)悉(xi)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)觸(chu)覺(jiao)反(fan)饋(kui),對(dui)於(yu)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)說(shuo),這(zhe)些(xie)參(can)數(shu)也(ye)必(bi)須(xu)加(jia)以(yi)考(kao)慮(lv)和(he)優(you)化(hua)。不(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)獨(du)特(te)的(de)靈(ling)敏(min)度(du),這(zhe)取(qu)決(jue)於(yu)開(kai)關(guan)功(gong)能(neng)或(huo)開(kai)關(guan)在(zai)產(chan)品(pin)中(zhong)的(de)物(wu)理(li)位(wei)置(zhi)。而(er)且(qie),一(yi)套(tao)靈(ling)敏(min)度(du)設(she)置(zhi)不(bu)可(ke)能(neng)適(shi)合(he)所(suo)有(you)的(de)用(yong)戶(hu),因(yin)此(ci)應(ying)該(gai)允(yun)許(xu)用(yong)戶(hu)設(she)置(zhi)不(bu)同(tong)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)水(shui)平(ping),若(ruo)能(neng)通(tong)過(guo)靈(ling)敏(min)度(du)控(kong)製(zhi)菜(cai)單(dan)進(jin)行(xing)選(xuan)擇(ze)將(jiang)是(shi)最(zui)理(li)想(xiang)的(de)。
例如,AD7142 支持這些靈敏性要求,允許一個單獨的16 weilingmindukongzhijicunqiweimeigechuanganqibiancheng。zhexiejicunqiyekeyiqianrudaozhujigujianzhong,bingzaicaidanxianshizhongtigong,yunxuyonghuxuanzebutongdelingmindushuiping,yimanzuqiteshuxuqiu。zaiyonghumeiyouyuchuanganqijiechuqijian,ruguoduimeigechuanganqishuruquyang,zehuibaibailangfeidianchidianliang。weishidianchixiaolvzuidahua,CDC 應能夠檢測到用戶停止觸碰傳感器,並自動切換到低功耗模式。當傳感器被再度觸碰時,IC 將自動重新進入正常工作模式。
為了節省更多的功率,還應該包括一個完全關斷模式。這種情況下,隻要禁用傳感器,就會關斷整個IC。在便攜產品中,禁用傳感器開關通常是通過設置一個機械開關或從控製菜單中選擇阻塞模式來完成的。
liyongdianrongchuanganqiqudaichuantongdejixiekaiguanhaiyouyigehaochu,jiushizhizaoyuzhuangpeigongyigengjiajiandan。chuantongdejixiekaiguanxuyaoshougongbameigekaiguancharudaosuliaoketishangdezhuanyongkongdongzhong,eryigebaohansuoyouzhexiekaiguandedanyidianrongchuanganqibankeyiyibudaowei,fangzhizaizhegesuliaoketixiamian。hanyouyigedingweicaokoudechuanganqibananzhuangkongheyixiejiaoshuijiuzuyiwanchengchuanganqibandeanzhuangyuweizhixiaozhun。
主(zhu)處(chu)理(li)器(qi)板(ban)發(fa)射(she)的(de)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)可(ke)能(neng)會(hui)耦(ou)合(he)進(jin)入(ru)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)走(zou)線(xian)中(zhong),導(dao)致(zhi)不(bu)可(ke)預(yu)知(zhi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)動(dong)作(zuo),使(shi)性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang),但(dan)通(tong)過(guo)簡(jian)單(dan)的(de)方(fang)法(fa)也(ye)可(ke)幫(bang)助(zhu)將(jiang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)(EMI)對傳感器的影響降至最低。首先,CDC 應安裝在傳感器板上,這會使傳感器走線長度最短,從而降低EMI 被耦合到走線中的機會。其次,利用一個具有結實接地層的四層傳感器板,可以為傳感器提供額外的EMI 屏蔽。如果這兩個方法不能有效地將EMI 噪聲與傳感器隔離,還可以把一個接地金屬屏蔽體放置在傳感器板腔的上方。
dianrongchuanganqidianchangyehuiouhedaochanpindejinshukehuodaodianxingjinshutucengdengdaodianbiaomian,daozhibukeyuzhidechuanganqidongzuo,zheyangjiuzaochengjixiexianzhi,yaoqiudianrongchuanganqidebianyuanyujinshubiaomiandebianyuanbaochiyidingdejuli。erqie,dianrongchuanganqidelingminduyeyuchuanganqizhengshangfangdesuliaohouduyouguan。ruguosuliaoguohou,tongliangdianlixianjiangbunengyouxiaodichuanguosuliao,shichuanganqixingnengbiandebukekao。tongchang,waikeyuchuanganqizhijiandejuliyinggaidayu1.0mm,塑料厚度應該小於4.0mm,使靈敏度保持在適當的範圍內。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器




