电容式接近感应的基础与实现(第一部分).pdf

电容式电容式接近接近感应的基础与实现感应的基础与实现 （第一部分（第一部分） ） 电容式电容式接近接近感应的基础与实现感应的基础与实现 （（第一部分第一部分）） 作者：Ganesh Raaja Cypress 半导体公司 理解该日益流行的开关技术的概念以及硬件理解该日益流行的开关技术的概念以及硬件、中间件、中间件 理解该日益流行的开关技术的概念以及硬件理解该日益流行的开关技术的概念以及硬件、、中间件中间件 电容式接近感应在过去的几年里一直是深受我们读者欢迎的话题。 电容式接近传感器被广泛在工业应用中所采用，如计算产品的输送、阀门位置的检测、判断 物体是否存在等。近年来，电容式近接感应器的应用已经进入了其他领域，如汽车 （无钥匙 进入）和消费品 （自动背光控制）。 电容式感应基础电容式感应基础 电容式感应基础电容式感应基础 自然界中的所有物体，不论是否导电，都显示出一定的与无限远处间 （实际中即为大地）的 电容性。通用的电容表达式为： 随着其他物体的靠近，物体的容性会增加。容性的变化可以反映为接近物体的容性和两个物 体之间的互容性。 两个物体间的互容性可以理解为平板电容的著名公式： 尽管两个物体间的实际电容依赖于二者的几何特性，但基本规律为：二者间的容性直接与物 体的面积成正比，并与二者间的距离成反比。 接近接近感应感应 接近接近感应感应 一个接近感应系统通常有一个传感器 （可以是电线，PCB 板走线，或外围的一部分），一个 电路来测来那个传感器的电容性，以及用来检测另一物体靠近传感器时容性变化的逻辑器件。 通常用在接近感应的传感器类型为：双点式和单点式。 双点式传感器有两个传感器部件，如图图 11 所示。该电路测量两个传感器间的互容性C 。当物 图图 11 AB 体靠近传感器时，该物体的互容性，对应于两个传感器部件 C and C ，将使得 C 增加。C AX BX AB AB 的变化被测量出来，于是接近行为也意味着检测出来。 图 1：双点传感器 尽管双点感应广泛应用于很多场合，该方法的敏感性收到一定程度的降低。 单点传感器有一个单独的感应部件，如图图 22所示。该电路可以测量出与大地间的电容性C 。 图图22 A 当一个物体接近该传感器时，该接近物体和传感器间的互容性 C 会使得 C 增加。 AX A