电容式感测技术在饮水机设计中的应用[1]

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1、感测辨识Sensing&ID电容式感测技术在饮水机设计中的应用◆赛普拉斯半导体公司/应用工程师DaveVanEss电容式感测技术为研发业者提供一个与使用者互如图1所示,电容式开关实际上是由两条相邻电动的全新方式,这种方法解决许多传统问题,包括机路所构成的一个电容。物理法则决定两条电路之间的械式按压杆或使用电磁阀控制值的按钮开关。在饮水电容。若有一个像是手指的导电物体靠近这些电路,机内部设计中采用电容式感测技术,不仅展现出电容一个平行电容就会与传感器进行耦合。所以把手指放式感测技术所带来的强大可靠性,并显示出由控制器在电容式传感器上,电容就会增加,移

2、开手指,电容所操控的电容式感测技术还可支持传统功能,为顾客就会减少。只要量测这个电容,就能分析是否有手指提供更多的价值,并降低平时维修的费用。靠近。机械式的出水按压开关容易有个大问题,就是要构成一个电容式传感器,只需一条电路、中间容易因经常施力或甚至导致无法出水,因此造成漏水的空间、及另一条电路。这些电路是在电路板中,上的情况。使用者很容易对按钮施力过大,或因异物卡方置有绝缘覆盖层的部份。这些也可以运用在弯曲的住,而导致不断持续出水。机械式开关容易磨损,且表面上。容易刺破产品的外壳,导致破洞或裂缝处容易藏污纳建构一个电容式开关,需要以下组件:垢。电

3、容式感测面板绝不会穿透外壳,因此不会产生●一颗电容累积污垢的裂缝,所以不会磨损。因此特别适合用于●电容式量测电路处理食物或食品级的产品。●区域性的智能组件,能把电容值转译成感测状态典型的电容式传感器,电容值为10~30pF。在隔着1mm厚的绝缘覆盖层时,手指与传感器之间的耦合电容是1~2pF。若使用较厚的覆盖层,耦合电容则会降低。要侦测是否有手指靠近,必须要建置能侦测出1/100的电容变化幅度的电容感测电路。deltasigma调变器是一个用来量测电容极有效且简单的电路。常见的电路拓扑如图2所示:变相开关让传感器将图1:基本的电容式感测组件电荷注入

4、到整合电容中。2008.04/电子与电脑77S感测辨识ensing&ID感测电容和密度是成正比的。相同的频率、放电电阻、以及参考值(Vdd·k)都是已知。量测密度以及感测电容都可推算出来。参考电压和电源电压是成正比的,所以电源电压会排除在电容式/密度公式之外。这让电路能够容许电源的波动。数字电路会被用来量测这个密度。此类电路如下图3所示。图2:量测电容式的DeltaSigma调变器电路拓扑此时电压会持续增加,直到超过参考电压。此时比较器会持续升高,直到启动放电电阻。当整合电压(integratingvoltage)低于参考电压时,电阻就会消失。比较

5、器则会供应所需的负回馈,让整合电压与参考电压能够匹配。图3:数字量测密度调节密度输入的PWM(脉宽调变),可支持计数传感器充电电流器功能。这种设计能算出周期数“m”。假设计数器在这段时间内累计了“n”个样本,则密度就是在1阶段,感测电容(Csensor)会进行充电,以达到n/m。执行这个流序100个周期,将会得到1/100的电源电压为止。在2期间,电荷转移至整合电容(Cint)。分辨率。再加长10倍的时间,就达到1/10,000的分而回馈的信号值会转成参考电压(k.Vdd)。每当开关启辨率。观察的周期数越多,分辨率就越高。动时,电荷就会开始转移。这

6、些电荷以切换频率(fc)的速度进行转移,充电的电流如下列公式所示:用电磁阀取代出水按压开关在传统的饮水机中,水是从机械式出水按压开关放电电流流出。出水按压开关杆必须靠近出水口。而采用电容此设计是利用一个电阻来进行放电。当比较器处在高位,会让开关连结至放电电阻。比较器会以一定的比率在高低位之间循环,以试着让整合式电容电压等于参考电压。这个比较器处在高位的比率,会定义成“DensityOut”。在充电时,就只会移除这个比例的时间。电流如下列公式所示:在稳定状态时,充电与放电电流必须互相配合。把IC设定成ID,会得到以下公式:图4:电容式感测组件控制的水

7、阀流程图78CompoTechChina/2008.04感测辨识Sensing&ID式感测技术,按压开关杆可换成电磁阀。按压开关可换成符合人体工学的套件,方便使用者使用。CPU则能计算按下开关时间的长短,以避免因施力过度导致阀门持续开启。这个避免施力过度的保护机制,可依照您的需求调整成更简单或更复杂的设计。这个设计采用Cypress的CY24x94PSoC组件。此组件共具备3个针脚,一个针脚可用于传感器、一个针脚用于排放电阻、另一个针脚则可用于整合电容。其中一个输出针脚会用来驱动水阀。如图4的流程图所示:图6:改良后具备水温控制组件的系统图电容式感

8、测与温度可以取代热继电器,也可用来量测温度,以及控制压传统的饮水机包含:缩机的电源。其实只要一颗控制器就可重新配置成具●储

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1、感测辨识Sensing&ID电容式感测技术在饮水机设计中的应用◆赛普拉斯半导体公司/应用工程师DaveVanEss电容式感测技术为研发业者提供一个与使用者互如图1所示,电容式开关实际上是由两条相邻电动的全新方式,这种方法解决许多传统问题,包括机路所构成的一个电容。物理法则决定两条电路之间的械式按压杆或使用电磁阀控制值的按钮开关。在饮水电容。若有一个像是手指的导电物体靠近这些电路,机内部设计中采用电容式感测技术,不仅展现出电容一个平行电容就会与传感器进行耦合。所以把手指放式感测技术所带来的强大可靠性,并显示出由控制器在电容式传感器上,电容就会增加,移

2、开手指,电容所操控的电容式感测技术还可支持传统功能,为顾客就会减少。只要量测这个电容,就能分析是否有手指提供更多的价值,并降低平时维修的费用。靠近。机械式的出水按压开关容易有个大问题,就是要构成一个电容式传感器,只需一条电路、中间容易因经常施力或甚至导致无法出水,因此造成漏水的空间、及另一条电路。这些电路是在电路板中,上的情况。使用者很容易对按钮施力过大,或因异物卡方置有绝缘覆盖层的部份。这些也可以运用在弯曲的住,而导致不断持续出水。机械式开关容易磨损,且表面上。容易刺破产品的外壳,导致破洞或裂缝处容易藏污纳建构一个电容式开关,需要以下组件:垢。电

3、容式感测面板绝不会穿透外壳,因此不会产生●一颗电容累积污垢的裂缝,所以不会磨损。因此特别适合用于●电容式量测电路处理食物或食品级的产品。●区域性的智能组件,能把电容值转译成感测状态典型的电容式传感器,电容值为10~30pF。在隔着1mm厚的绝缘覆盖层时,手指与传感器之间的耦合电容是1~2pF。若使用较厚的覆盖层,耦合电容则会降低。要侦测是否有手指靠近,必须要建置能侦测出1/100的电容变化幅度的电容感测电路。deltasigma调变器是一个用来量测电容极有效且简单的电路。常见的电路拓扑如图2所示:变相开关让传感器将图1:基本的电容式感测组件电荷注入

4、到整合电容中。2008.04/电子与电脑77S感测辨识ensing&ID感测电容和密度是成正比的。相同的频率、放电电阻、以及参考值(Vdd·k)都是已知。量测密度以及感测电容都可推算出来。参考电压和电源电压是成正比的,所以电源电压会排除在电容式/密度公式之外。这让电路能够容许电源的波动。数字电路会被用来量测这个密度。此类电路如下图3所示。图2:量测电容式的DeltaSigma调变器电路拓扑此时电压会持续增加,直到超过参考电压。此时比较器会持续升高,直到启动放电电阻。当整合电压(integratingvoltage)低于参考电压时,电阻就会消失。比较

5、器则会供应所需的负回馈,让整合电压与参考电压能够匹配。图3:数字量测密度调节密度输入的PWM(脉宽调变),可支持计数传感器充电电流器功能。这种设计能算出周期数“m”。假设计数器在这段时间内累计了“n”个样本,则密度就是在1阶段,感测电容(Csensor)会进行充电,以达到n/m。执行这个流序100个周期,将会得到1/100的电源电压为止。在2期间,电荷转移至整合电容(Cint)。分辨率。再加长10倍的时间,就达到1/10,000的分而回馈的信号值会转成参考电压(k.Vdd)。每当开关启辨率。观察的周期数越多,分辨率就越高。动时,电荷就会开始转移。这

6、些电荷以切换频率(fc)的速度进行转移,充电的电流如下列公式所示:用电磁阀取代出水按压开关在传统的饮水机中,水是从机械式出水按压开关放电电流流出。出水按压开关杆必须靠近出水口。而采用电容此设计是利用一个电阻来进行放电。当比较器处在高位,会让开关连结至放电电阻。比较器会以一定的比率在高低位之间循环,以试着让整合式电容电压等于参考电压。这个比较器处在高位的比率,会定义成“DensityOut”。在充电时,就只会移除这个比例的时间。电流如下列公式所示:在稳定状态时,充电与放电电流必须互相配合。把IC设定成ID,会得到以下公式:图4:电容式感测组件控制的水

7、阀流程图78CompoTechChina/2008.04感测辨识Sensing&ID式感测技术,按压开关杆可换成电磁阀。按压开关可换成符合人体工学的套件,方便使用者使用。CPU则能计算按下开关时间的长短,以避免因施力过度导致阀门持续开启。这个避免施力过度的保护机制,可依照您的需求调整成更简单或更复杂的设计。这个设计采用Cypress的CY24x94PSoC组件。此组件共具备3个针脚,一个针脚可用于传感器、一个针脚用于排放电阻、另一个针脚则可用于整合电容。其中一个输出针脚会用来驱动水阀。如图4的流程图所示:图6:改良后具备水温控制组件的系统图电容式感

8、测与温度可以取代热继电器,也可用来量测温度,以及控制压传统的饮水机包含:缩机的电源。其实只要一颗控制器就可重新配置成具●储

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