如今，電容式感應已廣泛使用，從智能手機觸摸屏到汽車后備箱開啟器，應有盡有。因為我們現(xiàn)在在如此多的環(huán)境中遇到觸摸感應，所以有些人發(fā)現(xiàn)這項技術有時會很挑剔，在你想要它的時候不響應，或者在你不想要的時候響應。這是因為環(huán)境 RF 噪聲會產(chǎn)生一種電勢，該電勢會掩蓋電容式觸摸電壓信號，或者會導致在無意中感應到一個電勢。

德州儀器 (TI) 的工程師通過 TI 的新型 FDC2x1x 系列電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器找到了解決此問題的巧妙方法，他們稱該轉(zhuǎn)換器提供了“世界上唯一的抗噪聲解決方案的電容感應”。這些器件旨在用于接近感應、手勢識別、液體液位感應（包括洗滌劑、肥皂和墨水等導電液體）、防撞、汽車門和踢傳感器以及材料尺寸檢測等應用，提供噪聲36 dB 的抗擾度，與現(xiàn)有的電容感應解決方案相比，在存在噪聲的情況下性能可提高 60 倍。因此，據(jù)說它們可以顯著改善人體以及現(xiàn)實環(huán)境中的物體的電容感應：家庭、辦公室、工廠、汽車和戶外。

這一改進的關鍵在于，該設備的外部傳感器不僅僅是一個電容器，而是一個由轉(zhuǎn)換器內(nèi)部諧振電路驅(qū)動器激勵的電感-電容或儲能電路。使用轉(zhuǎn)換器的設計人員通過選擇外部組件實際上調(diào)整傳感器系統(tǒng)以忽略可能干擾傳感的其他頻率。甚至可以創(chuàng)建一個實用的設計，使用可變電感器來動態(tài)調(diào)整傳感電路，從而提供“頻率捷變”傳感，以適應在不斷變化的環(huán)境中避免或檢測不同的頻率。

該系列中最初的四個單元為用戶提供了兩個或四個具有 28 位或 12 位分辨率（分別為 FDC221x 或 FDC211x）的傳感輸入（分別為 FDC2x12 或 FDC2x14）的選擇。FDC221x 針對 4.08 ksamples/s 的高分辨率進行了優(yōu)化，而 FDC211x 提供高達 13.3 ksamples/s 的快速采樣率，以簡化使用快速移動目標的應用的實施。250 nF 的超大最大輸入電容允許使用遠程傳感器，以及跟蹤環(huán)境隨時間、溫度和濕度的變化。該器件支持寬激發(fā)頻率范圍，特別適用于可靠地檢測導電液體。

應該注意的是，與前面提到的應用中的光學和超聲波傳感相比，可靠的電容傳感提供了幾個優(yōu)點。這些電容式感應 IC 可以通過任何非導電材料進行感應，因此設計人員可以避免在終端設備上鉆孔，從而提高美觀度、降低生產(chǎn)成本并提高可靠性。此外，電容式感應對環(huán)境光不敏感，可以檢測黑色和深色物體的存在。此外，通過允許遙感，F(xiàn)DC2x1x 系列以最低的系統(tǒng)成本支持多個分布式傳感器和更強大的功能。由于它們的抗噪性，它們讓設計人員可以使用更小的電容傳感器并擴展接近感應的范圍。

4 x 4 x.0.8-mm 器件采用無鉛塑料封裝，千片批購價為每片 2.38 至 4.75 美元。FDC2214EVM 和 FDC2114EVM 評估模塊可讓設計人員快速輕松地評估器件的精度，單件價格為 29.00 美元。有多種工具可用于簡化設計，包括 TI Designs 的抗噪聲電容式接近傳感器系統(tǒng)參考設計。



審核編輯：劉清