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组合电器

电容传感器与传统的机械开关功用比照
发布日期:2022-06-20 14:42:30 来源:欧宝体育登录

  使用规范两层或四层PCB上的走线(trace)或柔性电路制作,因而不需求任何外部元件或资料。

  牢靠的传感器有必要不受外界环境改动的影响,能够在任何作业条件下坚持准确的活络度水平。温度或湿度的改动会导致PCB资料的特性产生改动,因而,印刷电路电容传感器的输出电平将产生漂移。

  例如,当用户从敞开空调的轿车到一个湿热环境时,就或许呈现上述情况。为了防止产生断续触摸过错,CDC有必要包括实时的漂移补偿功用(图2)。

  跟着环境条件的改动(例如,温度或湿度上升),传感器的环境参数(在用户没有与传感器触摸期间,由CDC进行丈量)会产生漂移。为了进行补偿,需求动态改动高端和低端阈值电平,以确认有用的传感器触摸。方位2、3、5、6处的参阅电平进行从头调整,以坚持最佳的阈值参阅电平,然后主动盯梢和补偿漂移差错。PCB还或许遭到寄生电容的影响,这种电容最大可达20 pF,它会在电容触摸传感器视为遭到按压时,使阈值产生偏移,然后改动其活络度。

  为了对寄生电容进行补偿,能够选用对DAC编程的办法,以抵消CDC的输入。关于各PCB来说,这种寄生电容是共同的,因而能够在制作PCB的时分进行简略的调整,这样就不需求外部RC调谐元件,然后使资料、装置和测验相关的本钱最低。独自调整每个传感器的偏移,使设计者能够充分使用转换器的分辨率(图3)。

  传统具有用户了解的活络度和触觉反应,关于电容传感器来说,这些参数也有必要加以考虑和优化。不同的传感器或许需求共同的活络度,这取决于开关功用或开关在产品中的物理方位。并且,一套活络度设置不或许合适一切的用户,因而应该答应用户设置不同的活络度水平,若能经过活络度操控菜单进行挑选将是最理想的。

  例如,AD7142支撑这些活络性要求,答应一个独自的16位活络度操控寄存器为每个传感器编程。这些寄存器也能够嵌入到主机固件中,并在菜单显现中供给,答应用户挑选不同的活络度水平,以满意其特别需求。

  在用户没有与传感器触摸期间,假如对每个传感器输入取样,则会白白浪费电池电量。为使电池功率最大化,CDC应能够检测到用户中止触碰传感器,并主动切换到低功耗形式。当传感器被再度触碰时,IC将主动从头进入正常作业形式。

  为了节约更多的功率,还应该包括一个彻底关断形式。这种情况下,只需禁用传感器,就会关断整个IC。在便携产品中,禁用传感器开关一般是经过设置一个机械开关或从操控菜单中挑选堵塞形式来完结的。使用电容传感器替代传统的机械开关还有一个优点,便是制作与装置工艺愈加简略。传统的机械开关需求手艺把每个开关刺进到塑料壳体上的专用孔洞中,而一个包括一切这些开关的单一电容传感器板能够一步到位,放置在这个塑料壳体下面。含有一个定位槽口的传感器板装置孔和一些胶水就足以完结传感器板的装置与方位校准。

  主处理器板发射的电磁噪声或许会耦合进入电容传感器和传感器走线中,导致不行预知的传感器动作,使功用下降,但经过简略的办法也可协助将电磁搅扰(EMI)对传感器的影响降至最低。

  首要,CDC应装置在传感器板上,这会使传感器走线长度最短,然后下降EMI被耦合到走线中的时机。其次,使用一个具有健壮接地层的四层传感器板,能够为传感器供给额定的EMI屏蔽。假如这两个办法不能有用地将EMI噪声与传感器阻隔,还能够把一个接地金属屏蔽体放置在传感器板腔的上方(图4)。

  电容传感器电场也会耦合到产品的金属壳或导电性金属涂层等导电外表,导致不行预知的传感器动作,这样就形成机械约束,要求电容传感器的边际与金属外表的边际坚持必定的间隔。

  并且,电容传感器的活络度也与传感器正上方的塑料厚度有关。假如塑料过厚,通量电力线将不能有用地穿过塑料,使传感器功用变得不牢靠。一般,外壳与传感器之间的间隔应该大于1.0mm,塑料厚度应该小于4.0mm,使活络度坚持在恰当的范围内。

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