电容式感应技术让设计轻松易行(二)

　　阈值参数：

　　阈值参数有助于在系统中区别噪声和信号，共有两大职责：

　　1. 将固有的系统噪声和环境中的任何渐变(这也可能导致 Cp 的渐变)与信号相区分;
　　2. 避免 ESD 噪声或系统中高频开关产生的噪声出现任何突然尖峰的情况。

　　通过适当校准传感器而实现 5:1 的信噪比之后，我们通常建议将手指阈值保持在信号的 75%(见图 4)，这样任何低于预期信号 75% 的变化都会被视为噪声并被忽略，而手指按压则会产生预期的变化。　　

 

　　这里需要注意的是，当我们确定手指按压时不能只是比较前次和当前技术采样。试想一下，假设出现巨大的正尖峰，这时信号就会超过手指阈值，但实际上却是噪声。解决这一问题的方法之一就是信号去抖动，也就是只有信号在一定的最短时间内均保持在一定高度的情况下才会报告手指按压存在。这种方法需要让计数与某种动态参考相比较。大多数触摸感应控制器都采用算法来动态生成这种参考(见图 4 蓝色信号)。

　　这种动态参考被称为基线，在没有手指触摸情况下跟踪原始计数，从而确保温度、湿度等环境渐进变化都不会被误报。此外，动态参考的更新也可能涉及阈值设置，我们应仔细进行调校，从而确保基线正确跟踪渐进变化，而不会干扰手指信号。它应当作为手指响应的一个参考。

　　调校过程：　　

 

　　图 5 所示的调校算法凸显了确定系统是否进行了适当调校所需的主要步骤。校准参数的设置可通过采用数字方法或手动试验而完成。哪些参数需要改变则取决于电容式感应技术所选的算法。

　　生产变化时的调校：

　　对于大规模量产而言，PCB 或元件可能从多家不同的制造厂商进行采购，因此会出现以下各种变化：

• 各个电路板的传感器寄生电容 (CP) 和 PCB 介电材料因质量和工艺而各不相同。
• 外部元件/内部参数的容差会导致计数/电容增益变化。
• 覆盖物厚度的容差和介电常数的变化可能导致不同传感器的手指电容不同。

　　在调校设计中应当考虑到上述变化问题，从而避免这些变化导致电路板发生故障。我们可采用一些基本的统计方法来计算手指电容和增益的预期变化。这样，我们就可以将信号和各种校准阈值参数建立在平均数和观察到的变化基础之上。

　　节约调校时间——自动调校

　　正如我们所看到的，调校可能会是一项非常繁琐的工作。有的应用有着严格的产品上市进程要求，或者有时用户不希望花上大量时间进行调校，针对这种情况，有些控制器实现了自动调校算法。自动调校能计算启动时的传感器寄生电容，并配置所有参数达到所需的敏感度。此外，这种自动调校功能还能监控运行时的噪声，并相应地调整阈值参数。