第三章 电感触摸传感器设计.pdf

AN1239 电感触摸传感器设计 系统和元件说明 作者： Keith Curtis Microchip Technology Inc. 电感触摸系统利用了固体金属标板和电感检测线圈之间 的磁耦合作用。当用户按下前端面板时，标板位置出现 的微小变化将导致标板和检测线圈之间的耦合作用发生 注： Microchip 电感式触摸传感 （mTouch™） 变化，如图 1 所示。 解决方案是 Microchip 专利技术。通过许可 为检测电感检测线圈的这一变化，需要使用一个阻抗转 协议，用户可免费在任何 PIC® 单片机或 换器和单片机。单片机通过对检测线圈阻抗进行周期性 dsPIC® 数字信 号控制器上使用或实现该 测量以实现对不同传感器的轮询。如果检测线圈的阻抗 技术。 发生变化，单片机将判定阻抗值的变化是否足够表明这 是由用户按下面板引起的。 引言 以下章节将对设计过程的不同环节进行介绍，但仅对筋 膜层、标板和传感器线圈的设计进行深入讨论。有关阻 本应用笔记旨在介绍电感触摸系统传感器设计技术。内 抗转换器的信息，请参见 AN1237 ，“Inductive Touch 容主要包括检测电感、目标板、隔离片和筋膜层（fascia Hardware Design ”。 layer）的设计。 在大多数配置中，标板和检测线圈之间由第四个环节 - 隔离片层分开。这一环节具有两个功能：第一是在筋膜 工作原理 层和标板之间提供足够的隔离空间使之在用户按下时能 电感触摸技术中的物理原理都是基于一些基本的物理定 够自由移动；第二是在距传感器最佳的距离确定标板位 律。然而，从事电感触摸传感器设计并不需要对这些定 置，这样用户按下动作产生的偏移将产生最佳的阻抗变 律具有深入的了解，因此本应用笔记将不涉及相关定理 化。 内容。有兴趣的读者可从本文档的附录中获取相关信 息。 图 1 ： 电感触摸传感器装置的截面效果图  2009 Microchip Technology Inc. DS01239A_CN 第 1 页 AN1239 筋膜层 标板层 筋膜层通常是传感器夹层中的最顶层。它通常是用户按 标板是无源、导电和导磁的材料层，在受到压力时会 出 的塑料面板或金属薄片，通常带有标签，指出按钮位置 现相对于线圈测量轴方 向的位置移动或形变。如果使用 和功能。 单独的筋膜层，这样施加在筋膜层上的压力将使得筋膜 筋膜层也可能作为标板，如果它是可导电的，并在用户 层与标板发生机械联结，从而使其发生变形 。 按下时产生足够形变以引起所需电感值的最小变化（见