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电容式传感器在设计中各种应用的分析

提问者:匿名

时间:Thu Dec 03 18:57:53 CST 2020

电容式传感器

Thu Dec 03 18:58:28 CST 2020

热心网友

  电容式传感器可分为三类:电场传感器、基于弛张振荡器的传感器和电荷转移(QT)器件。一个电场传感器通常会产生几百kHz的正弦波,然后将信号加到电容的一个电极板的导电板上,检测另一个导电板上的信号电平。当用户的手机或另一个导电物体接触到两个圆盘时,接收器上的信号电平会发生变化。通过解调和滤波板上的信号,可以获得随电容变化的DC电压;如果该电压被施加到阈值检测器,则可以产生触摸/无触摸信号。

  弛张振荡器使用电极圆盘,圆盘上的电极电容构成锯齿波振荡器中的可变定时单元。通过向电极线馈送恒定电流,电极上的电压随时间线性增加。电压被提供给比较器的输入端,比较器的输出端连接到与电极电容并联的接地开关。当电极电容被充电到预定的阈值电压时,比较器改变其状态,实现开关动作,使定时电容放电并接通开关,这将定期重复。

  QT器件使用一种叫做电荷保持的物理原理。比如开关向感测电极施加短时间的电压以对其充电,然后开关打开,第二开关将电极上的电荷释放到更大的采样电容器。人的手指触摸增加了电极的电容,导致转移到采样电容的电荷增加,从而改变了采样电容,从而可以得到检测结果。QT器件突发模式采样后的数字信号处理可以提供比竞争方案更高的动态范围和更低的功耗,自动校准例程可以补偿环境条件变化引起的漂移。