kaiyun：电容式接近检测技术在汽车上的应用

本文摘要：前言汽车电子应用领域对相似检测传感器的市场需求仍然在平稳上升，这种传感器需要物理认识，就需要可信地检测出有附近传感器表面的物体。相似检测在汽车电子行业的有可能应用于是无限的：汽车形同虚设掌控：检测手附近门把，进而启动杠杆程序；当手掌附近屏幕表面时，就能照耀和苏醒触摸屏；在手掌附近传感器时，就能关上/重开车内照明灯；通过检测手掌在空中的非常简单动作来关上/重开设备;在行驶过程中检测汽车周围的大障碍物。 现在有多种不同的相似检测方法，如电容感测、红外、超声波、光学等。

前言汽车电子应用领域对相似检测传感器的市场需求仍然在平稳上升，这种传感器需要物理认识，就需要可信地检测出有附近传感器表面的物体。相似检测在汽车电子行业的有可能应用于是无限的：汽车形同虚设掌控：检测手附近门把，进而启动杠杆程序；当手掌附近屏幕表面时，就能照耀和苏醒触摸屏；在手掌附近传感器时，就能关上/重开车内照明灯；通过检测手掌在空中的非常简单动作来关上/重开设备;在行驶过程中检测汽车周围的大障碍物。

现在有多种不同的相似检测方法，如电容感测、红外、超声波、光学等。对从5mm到300mm范围的相似检测，电容式感测技术比较其它技术而言有许多优势：出众的可靠性、非常简单的机械设计、低功耗和低成本，本文将探究爱特梅尔公司的电容式相似检测技术。

爱特梅尔公司生产的电容式传感器基于电荷转移技术，即当某一特定的掌控序列反复产生在I/O插槽期间，采样电容上就不会产生电压。当物体相似电极时，电容式相似传感器测量单电极和地之间(自电容传感器)，或两个电极之间(言和电容传感器)的电容变化。在这类应用于中，电容一般在10pF到300pF之间，而电容的变化一般来说都十分小(几个fF到几个pF)。由于自电容传感器周围的电场线蔓延到距离感测电极很远的地方，因而，相似检测选用自电容测量，而不是言和电容测量，因为后者的电场线主要集中于在发送到和接管电极之间的区域内。

1汽车应用于电容式相似传感器的特点高灵敏度：要检测出有被测量的电容的微小变化，传感器的灵敏度必需低且平稳。因而应该采行类似的措施来增大电容性阻抗对灵敏度导致的负面影响，特别是在是感测电极摆放在导电表面(如金属平面、车体等)上时的影响。

这可通过在电极与导电表面间特一个有效地屏蔽层，来增加电容性阻抗的负面影响(闻图1)。有效地屏蔽层的另一优势是能与水膜产生中和效应。

图1相似传感器的有效地屏蔽防湿性：由干燥引发的测量信号变化，会比由相似物体产生的测量信号变化更加明显。对于电容式感测方法而言，物体表面上的水膜是仅次于的问题之一。水膜带给的导电性不会引发测量信号的变化，且这种变化类似于长时间触碰引发的变化。

处置水膜效应主要有两种方法：用于有效地屏蔽层(如上所述)；或者延长电荷转移时间：可将水膜看来成一个分散式RC电路(闻图2)。增大电荷转移脉冲将避免这些分布电容被几乎电池，从而增加水膜的影响。如果电荷转移时间掌控在100ns到250ns之间，则效果最佳。在感测区域使用准确的机械设计，并用于适合的材料，可以防止出现坚硬的水膜。

图2水膜EOS分散式RC电路温度稳定性：在汽车应用于中，随时不会经常出现极端很快的温度变化，所以应该特别注意机械设计的稳定性，否则导电表面附近哪怕经常出现十分微小的间隙变化，都有可能造成错误检测。外用噪声能力：由于灵敏度低，噪声阻碍不会影响相似传感器的运作。PCB电路的机械和电气设计应该防止附近电缆或导电表面的噪声阻碍。

较慢号召：响应时间一般在10ms到100ms之间。

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