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电容感应式触摸式开关的应用设计

2019-05-22


触摸开关按开关原理分类有电阻式触摸开关和电容式触摸开关,在多种技术中,电容式触摸感应技术已经成为触摸感应技术的主流,在按键方案上,能为产品带来整体的外观档次提升。

电容式感应触摸开关可以穿透绝缘材料外壳 20mm (玻璃、塑料等)以上, 准确无误地侦测到手指的有效触摸,保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化,并具有防水和强抗干扰能力。

电容感应式触摸开关,需要稳定的单火线电源处理以及稳定可靠的触摸感应芯片,做到防误触发、防各种电磁干扰、负载干扰、环境干扰、甚至需要防水防尘功能等智能触摸开关功能要求。

触摸开关按开关原理分类有电阻式触摸开关和电容式触摸开关,在多种技术中,电容式触摸感应技术已经成为触摸感应技术的主流,在按键方案上,能为产品带来整体的外观档次提升。

电容式感应触摸开关可以穿透绝缘材料外壳 20mm (玻璃、塑料等)以上, 准确无误地侦测到手指的有效触摸,保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化,并具有防水和强抗干扰能力。


触摸开关.jpg


电容传感技术为开发人员提供了一种与用户互动的全新方式,在设计一个电容感应式触摸开关时,需要考虑许多不同的因素。从以往的使用经验来看,在各种不同的工作条件下,开关的灵敏性必须与多种情况相兼容。本节我们要讨论在设计电容感应式触摸开关PCB触点图形时,各种不同的排板设计对开关灵敏度的影响,包括电容式传感技术如何使器件具有更高的可靠性以及管理电容式传感技术的控制器如何通过提供更多功能为客户带来增值服务和降低维护成本。

机械开关比较容易磨损,甚至磨坏产品外壳,导致缺口或裂口处侵入污染物。电容式传感器就不会发生损坏产品外壳的情况,也不会出现缺口粘连物,更不会出现磨损。因此,采用这种技术的开关器件是替代多种机械开关产品的理想选择。

电容式传感器由两片电路极板及相互之间的一定空间所构成。这些电路极板可以是电路板的一部分,上面直接覆盖绝缘层,当然,也可以使极板顺应各种曲面的弧度。

构建电容式开关的要素包括:电容器、电容测量电路系统、从电容值转换成感应状态的局部智能装置。

典型的电容式传感器电容值介于10~30pF之间。通常来说,手指经由Imm绝缘层接触到传感器所形成的耦合电容介于1~2pF的范围。越厚的绝缘层所产生的耦合电容愈低。若要传感手指的触碰,必须实现能够检测到1%以下电容变化的电容传感电路。

增量求和调制器是一种用于测量电容的高效、简单的电路,下图给出了典型的拓扑结构。相位开关使传感器电容向积分电容中注入电荷。该电压持续升高,直到大于参考电压为止。比较器转为高电压,使放电电阻器开始工作。在积分电压降至参考电压以下时,该电阻器停止工作。比较器提供所需的负反馈,使积分器电压与参考电压相匹配。


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