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亚博网赌安全有保障的-人体接触应用中的电容检测

本文摘要:电容检测不仅用在您的智能手机中;在必需与人体皮肤认识的医疗设备等产品中,它也有用武之地。本文讲解如何用于电容检测来确认设备表面与用户皮肤的认识质量。 容性检测技术在传统的人机界面应用于中之后受到注目,例如笔记本电脑触控板、MP3播放器、触摸屏显示器和近程检测器等。 除了利用容性传感器代替机械按钮外,用一点点想象力,再行再加人机界面设计的基本原理,将不会使很多其它应用于也能利用这一技术。图1右图为一些应用于概念示例,这些概念可以通过使用人体认识检测获得完备。

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电容检测不仅用在您的智能手机中;在必需与人体皮肤认识的医疗设备等产品中,它也有用武之地。本文讲解如何用于电容检测来确认设备表面与用户皮肤的认识质量。  容性检测技术在传统的人机界面应用于中之后受到注目,例如笔记本电脑触控板、MP3播放器、触摸屏显示器和近程检测器等。

除了利用容性传感器代替机械按钮外,用一点点想象力,再行再加人机界面设计的基本原理,将不会使很多其它应用于也能利用这一技术。图1右图为一些应用于概念示例,这些概念可以通过使用人体认识检测获得完备。    图1.用于容性传感器电极的器件  对于图1中右图的器件,若能在启动器件或展开测量之前再行理解器件与皮肤之间的认识质量等涉及信息,往往更为不利。

这些器件还包括必须紧邻皮肤的医用探针、生物电位电极传感器或者用作相同导管用管的外壳。为确认认识条件,可以在塑料生产过程中将图中绿色的几个容性传感器电极必要映射器件的塑料外壳。主机微控制器加载容性传感器控制器IC上的一些状态寄存器,这些寄存器回应容性传感器离皮肤有多将近。

随后,主机微控制器上运营的基本检测算法处置状态寄存器信息,以确认各传感器电极与皮肤的认识否必要。  在传统的容性检测人机界面应用于中,人们一般通过手指触碰开始认识传感器电极。

图1中的示例则以非传统方式用于容性传感器,用户在人体上摆放了一个所含容性检测电极的器件。研发这类应用于很非常简单,但为了建构一个平稳可信的系统,还是应该遵从一些关键准则  电容数字控制器。

研发高性能认识检测应用于,首先要自由选择一个适合的电容数字控制器(CDC)。对于图1右图的应用于,器件表面与皮肤的认识是必要通过能量的微小变化测量的,这种能量变化产于在容性传感器电极阵列中,当器件与皮肤再次发生认识时就不会产生。这种测量的精度各不相同CDC仿真前端的灵敏度和传感器电极的数量。

使用传统PCB工艺生产的容性传感器精度一般来说在50fF至20pF范围内,因此用于16位CDC的高精度测量技术是较为理想的。  在自由选择CDC时,首先要具体一些关键特性,例如带上16位ADC的高分辨率仿真前端、可编程传感器灵敏度设置、可编程传感器紊乱掌控、片内环境校准、反对理想数量传感器电极的充裕容性输出地下通道,以及需要用于外部RC器件展开传感器校准的构建设计。这些特性皆反对可信而灵活性的应用于,带给最佳用户体验。例如,可编程灵敏度可使界面设计人员针对明确应用于预设最佳的传感器灵敏度,而非使用有可能造成较好灵敏度的相同解决方案。

可编程紊乱掌控对界面设计人员是另一个最重要特性,因为每一个生产出厂的传感器板的紊乱值有可能都会略有不同。较慢实密切相关容许在将新的传感器板投入量产之前变更主机固件设置。

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对于环境温度或湿度预计不会发生变化的应用于,片内环境校准可实现更加可信的解决方案。请注意,电极传感器是用于标准PCB铜迹线建构的;基板的属性不会随温度和湿度的变化而转变,因此将不会转变传感器输入的基线电平。

如果CDC反对片内校准,这种基线漂移就可以在产品用于中获得动态补偿。  小电极必须高灵敏度。测量的目标是确认设备与皮肤的紧邻程度;皮肤与设备的认识质量就越好,设备的加载就就越精确。

测量的准确度各不相同产于在器件接触面区域的电极传感器的数量(电极就越多,分辨率越高)和大小。对于图1右图的应用于,器件的表面区域一般较小,必须设计人员在研发应用于时使用小型传感器电极。

  为了可信测量与小传感器电极涉及的小电容变化(一般大于50pF),必须用于高灵敏度仿真前端控制器。请求忘记,塑料覆盖面积材料的类型和厚度不会更进一步影响传感器利用塑料升空的小信号。

控制器的仿真前端测量必需具备充足的灵敏度来测量这种小信号,同时在所有工作条件下(例如有所不同的电源电压、温度和湿度以及覆盖面材料的厚度和种类),在测出信号和阈值电平检测设置之间维持较好的信号余量。较低的信号余量不会减少误检和传感器不稳定的风险。为了仅次于程度减少风险,当用于带上16位ADC的CDC时,在传感器基线电平(传感器没与皮肤认识)与认识阈值电平之间不应维持最少1000LSB的余量。

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  AD7147和AD7148CapTouch可编程控制器用作单电极电容传感器,具备16位分辨率,可展开毫头顶法拉级测量,并可在满量程范围内设置16个可编程阈值检测电平值。这两款控制器反对1mm塑料覆盖面积材料(介电常数为3.0)下的3mm3mm的小型传感器电极,同时仍维持1000ADCLSB的满量程信号余量。

满量程信号余量是所指在没皮肤认识和有皮肤认识的情况下传感器输入之间的差。


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