电容式触摸感应器的设计技巧资源-CSDN文库

硬件设计

需积分: 3 178 浏览量 2020-07-27 00:59:03 上传评论收藏 97KB PDF 举报

资源推荐

资源详情

资源评论

电容式触摸感应器的设计技巧电容式触摸感应器的设计技巧

本文介绍了电容式触摸感应器的设计技巧

触摸感应器已经在业界广泛使用很多年，但直到近期，随着混合信号可编程设备的发展，电容式触摸传感器才在广泛的消费类

电子产品中成为传统机械式开关的替代品。

电容式感应开关是一个非常有吸引力的开关，但它需要适当的物理尺寸，以及在典型的电容式传感器设计中使用一个3毫米或

更薄的薄膜叠层。随着薄膜叠层厚度的增加。通过薄膜叠层来感应手指会而变得越来越困难。换言之，薄膜叠层厚度的增加，

调谐系统的处理过程就从”科学技术”转到了”设计技巧”上了。为了演示如何使一个电容式传感器突破当今技术的限制，在此示

例系统中使用的玻璃覆盖的厚度定为10毫米。玻璃具有易于使用、容易获得和透明的特点，你可以看到在玻璃下面的传感器

的电路焊盘。玻璃覆盖层也在所谓的“白色家电”(家用电器)中直接应用。

1．手指电容

任何电容传感系统的核心都是一组与电场相互作用的导电体。人体的组织充满导电电解质，这些电解质被人体表皮所覆盖，人

体表皮是有损耗的绝缘体。这种手指导电性使得电容式触摸感应成为可能。

一个简单的平行板电容器有两个被介质层分开的导体。在这个系统的大部分能量都集中在两个平行板块之间，但还是会有部分

能源溢出到电容器两个板之外，与这种效应相关的电场线被称为电场边缘场。生产出实用的电容式传感器面临的挑战之一就是

要设计出一组印刷电路的走线。这种走线方法能使用户获取到一个有效的感应区域。对于这种传感器模式。平行板电容器并不

是很好的选择。

在边缘电场附近放置一个手指会增加电容系统的导电表面面积。由手指引起的额外电荷存储容量通常被称为手指电容(Cf)。没

有手指放在表面时传感器的电容在本文中用Cp表示。它代表寄生电容。

有一个有关电容式传感器常见的误解是，为了能让系统工作，手指需要与地连接。手指之所以可以被系统感觉，因为手指是带

电的，当手指浮动或接地时。系统都能感受到。

2．传感器的PCB布局

图1显示了印刷电路板(PCB)的顶视图，在这个设计例子中，此PCB实现了其中的一个电容式传感器按钮。

该按钮的直径为10毫米，相当于一个成年人指尖的平均尺寸。此演示电路的PCB板包括中心间距20毫米的4个上述设计方法的

按钮。如图所示，顶层连接着接地面。该传感器焊盘与接地面之间间隔着一个均匀的空隙。该间隙的大小是一个重要的设计参

数。如果差距设置太小，太多的场能量会直接转到地层。如果设置过大，场能会直接穿过叠层，而失去控制。0.5毫米大小的

间隙对于引导边缘场通过10mm玻璃覆盖层是最佳间距。

图2显示了同一种样感应模式的一个截面图。

在PCB上通过一个过孔将感应器焊盘连接到电路板底层的一条走线上，如图2所示。当电场尝试着寻找回地的最短路径时，介

电常数εr会影响到材料中电场能量的紧密程度。标准窗口玻璃的介电常数大约为8，而PCB的FR4材料介电常数大约为4。通常

使用在白色家电商品上的高硬度玻璃的介电常数则约为5。在这个设计实例中，使用的是标准窗户玻璃。要注意的是，玻璃板

是用3M公司的不导电黏合胶带468-MP安装在电路板上的。

3．电容式传感101

一个电容式传感系统的基本组成元件，是一个可编程电流源，一个精确的模拟比较电路，以及一个模拟多路复用总线。该总线

可通过一个电容式传感器阵列进行排序。本文中所介绍的系统中的弛张振荡器作为电容传感器。这个振荡器的简化电路图如图

3所示。

该比较器的输出被作为一个脉冲宽度调制器(PWM)电路的时钟输入信号，它负责选通一个频率为24兆赫兹的16位计数器。手

指接触传感器时会增加电容，从而增加计数器的总值。这就是一个手指如何被感觉到方式。这个系统的典型波形如图4所示

本内容试读结束，登录后可阅读更多

下载后可阅读完整内容，剩余1页未读，立即下载

评论收藏

内容反馈

weixin_38608688

粉丝: 3
资源: 934

电容式触摸感应器的设计技巧

电容式触摸传感器的设计技巧

电容式触摸传感器设计技巧

电容式触摸传感器提升应用设计

电容式触摸传感器的应用设计技巧与分析

电容式触摸按键的设计与实现

怎样在电容式触摸感应界面实现可靠的手套触摸

HA-2708 8 通道电容式触摸感应芯片

电容式触摸传感器的提升应用设计

电容式触摸传感器的设计技巧.doc

电容式触摸感应器

如何设计可靠的电容式触摸接口

低成本电容式触摸感应设计

电容触摸感应设计中的各种PCB布局指南

电容式触摸开关原理图

电容式触摸按键-PCB布线

电容式触摸屏软件设计文档

轻松实现电容式触摸感应按键开关设计

五步轻松设计出电容式触摸传感器（3）

五步轻松设计出电容式触摸传感器（2）

五步轻松设计出电容式触摸传感器（4）

五步轻松设计出电容式触摸传感器（1）

电容感应触摸感应器的设计 中文PDF

DLT8SA20A 电容式触摸感应控制芯片规格书

Silicon Labs 电容式触摸感应按键技术原理及应用

电容式触摸感应芯片GTX314L-超强抗干扰，低功耗

电容式触摸屏设计规范-组件研发部

电容式触摸屏的控制器电路设计

最新资源

电容感应触摸感应器的设计中文PDF