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感测的内容是什么? 用于电容感测的有源屏蔽

2016-12-25 08:28:02      点击次数:
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  屏蔽的指向性

  在没有屏蔽时,传感器即CH检测的是传感器上方和下方的物体。根据应用的不同,同时检测上方和下方的物体是不合适的,还会错误地表示与目标相关的电容测量值。通过在CH和GND电极下方放置一个屏蔽传感器,下方的场线从根本上被阻断了;只有顶部的场线具有一个已确定的路径。图2中显示的示例有些许简化,并且不包括边缘效应。

CH和GND之间的电场线

  图2:CH和GND之间的电场线

  寄生电容和干扰源

  良好的系统级设计原理要求接地层能够帮助减少噪声并增加信号完整性。对于电容感测应用来说,由于接地层即使不是既定的感测区域时,也会产生一个针对电场线的端接源,所以接地层会产生负面影响。如果印刷电路板 (PCB) 按照图3中相似的方式进行堆叠,将会出现边缘效应,并且会导致测量值内包含从传感器到接地层之间的电容路径上的值。通过使用传感器与接地层之间的屏蔽,可以显著地减少这个高值接地寄生电容。

  在理想情况下,此屏蔽将消除接地层的全部影响;但是由于边缘效应,测量值中仍然会有一个较小的寄生接地电容值。屏蔽尺寸必须远远大于传感器和接地层的尺寸,这样的话,边缘上的场线会比总体电容测量值弱很多。

在有屏蔽和无屏蔽时的接地层效应

  图3:在有屏蔽和无屏蔽时的接地层效应

  接地层上的温度效应大电流电感

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