电容式近距传感器应用与考虑因素

用传导屏蔽提高感测灵敏度

图4显示随着金属耦合增加，与手指耦合的电场就随之减少。因此，天线与手指之间的电容就减少，导致侦测距离变短。根据金属耦合的强度，近距感测信号最多会减少10倍。把金属物体连结到传导屏蔽(driven shield)，能减少与近距天线之间的耦合，例如，增加手指与天线之间的内部电容。传导屏蔽可以维持与近距传感器一样的功能来减少寄生耦合。相较于其它没有采用屏蔽的类似设计，当使用屏蔽时，侦测信号的强度可提高5倍以上。但它的侦测距离仍不及没有金属耦合的天线。

近距感测电路搭配特定PCB

近距感测天线与主控制器PCB是密不可分的，近距感测电路亦直接置于控制器的PCB中。应要特别注意近距感测电路不要置于没有接地或金属电路的PCB，因为这样会提高寄生耦合并降低侦测范围。

动态调整电容式感测芯片满足空间设计

对于某些应用而言，并无法使用固定式近距感测天线，因为控制芯片没有多余的I/O，或是终端装置没有足够的空间来置放分散的天线线路。对于已使用电容感测的接口设计而言，电容感测按键或滑杆可连结在一起，建构成一个大型近距感测器，不需要另外空出一个针脚来连结近距传感器，这方面可运用动态调整的电容式感测芯片。然而因按键与滑杆和PCB电路板之间有显著的耦合，因此连结针脚会有较高的寄生电容，使得感测范围缩短。

运用屏蔽电极亦能有效降低寄生电容。若没有足够空间来放置外部天线，并稳固地置于产品周围，固定式近距感测组件仍可提供理想效能，不必担心天线组装的问题。

采用韧体设计提升感测效能

采用电容式控制器韧体，可显著提升近距传感器效能。可从一段时间中由近距感测路径所算出的几个电容式信号来平均，以达到更远的侦测距离。这显然会影响近距传感器的反应速度。仔细检验，就能找出许多最佳的平均时间与侦测距离组合。

降低LCD噪声与电磁干扰

LCD噪声与电磁干扰，会影响近距感测系统效能。解决此项问题通常采取两种方法：

●审慎选择判断临界值;

●妥善运用屏蔽。

或者在一个没有LCD的系统中，信噪比临界值(亦即近距感测信号与尖峰噪声的比例)会超过5：1，噪声与指触临界就应分别调高或调低，以达到更好的噪声滤波效果。

结语

电容式近距传感器为许多不同的消费性应用产品带来更便利的操作接口、更好的工业设计、以及更多的功能。此外，近距传感器可融入许多家用产品与工业节能设计中。通过审慎考虑装置的机械设计、近距感测的尺寸及设置、以及减少寄生耦合，让近距感测系统的设计更容易运用。妥善地调整手触或噪声临界，加上运用平均值，可进一步改进电容式近距传感器系统的效能。运用传感器控制IC的韧体重新设定功能，就可以不必用到外部控制器I/O，建置出近距感测系统。