PCB ve cam arasında boşluk bulunan 5 mm kalınlığında camdan kapasitif dedektör kullanmak ne kadar uygun olur?

5 mm kalınlığında cam masadan bir çeşit dokunma algılaması olması gereken bir proje araştırıyorum.

Uygun desenlere sahip bir PCB ve camın bir tarafında bir mTouch / QTouch / capSense mikro denetleyici kullanmak ve PCB arasında boşluk varsa camın diğer tarafındaki dokunmayı algılayabilmesini beklemek mümkün müdür? ve cam? PCB'nin yanında cama yakın SMD LED'leri olmasını düşünüyorum. Boşluğu doldurmak için fikirler de kabul edilir.

Bu konuda biraz araştırma yaptım ve buradaki bazı insanların boşluksuz sensörlerin camdan çalışmayı başardığını gördüm, ancak bunun içindeki boşlukla nasıl çalışacağından emin değilim.

0,5 mm'lik seçilen boşluk boyutunun altındaki görüntü, saçak alanlarını 10mm cam kaplamadan yönlendirmek için iyi çalışır. Burada düğme boyutu = cam kalınlığı daha iyi tepki için 5mm ekleyin. Cam için mekanik desteğe ihtiyacınız olacak ve kesinlikle camdaki düğme üzerindeki çift parçaya pleksiglas veya eşdeğer olmalıdır. yani 10 mm'lik toplam kalınlık pratiktir, muhtemelen biraz daha fazladır.

Hava boşluğunu düğmelerin üzerine doldurmak için tahta ve cam arasındaki uygun pleksiglas ara parçaları ile, bunun çok uygun olduğunu düşünüyorum. ama bu olmadan çok riskli olurdu.

Her parmak izi ve zemin izi üzerinde 10 mm'nin üzerinde cam ve pleksiglas boşluk doldurmak mümkündür, ancak hava boşluğu ile, hava ile camın düşük kapasitif bağlantısı nedeniyle RF yastığı etrafındaki toprak koruması ile sadece ~ 1mm pratiktir.

8mm cam 1mm hava boşluğuna eşdeğerdir ve 5mm hava boşluğu artı cama ihtiyacınız vardır, bu nedenle geometriyi doldurmak, camı desteklemek ve boşluğu köprülemek için parmak pedinin yüzeyin altındaki RF kondansatör plastik pedlerini kapatabilmesi için silikon pedleri düşünün. Boşluk kapasitesi <1pF'nin parmak boşluğundan daha büyük olduğu sürece. BTW 1pF 24MHz'de yaklaşık 10KΩ

SMD altın tel bağ iç derzleri camdan gerilebilir. Camın altındaki sensörler üzerindeki boşluğu doldurmak için füme veya silikonlu Maske boyalı cam kullanabilir misiniz? dielektrik sabitini pedler üzerinde yükselterek çalışabilir ve yapısal sertlik bonusu verebilir ve LED göstergesini dokunmatik yüzey üzerine ya da geri bildirim göstergeleri olarak kullanmak için dağıtabilir.

Bu konuda yan düşünce belki sadece yakın vericiyi işaret ederek dokunmatik cam noktaları için dokunmatik yüzeyler için IR yayıcı reflektör çiftlerini kullanabilirsiniz. Dedektör çifti kısa yakınlık eşiğine ayarlandı.

Ayrıca ped şeklini cama uzanan, her ikisi de 8 benzer epsilon değerlerine sahip olan ve bileşen tarafında ince bir yapıştırıcı ve LED'lerin etrafında benzer aralayıcılar ve ince camın gerilmesinden kaynaklanan pleksiglas aralayıcılar kullanabilirsiniz.

Bu bir Cypress e-tablosundan

Girdi Parametreleri Değer Birimleri

Kaplama Kalınlığı 2 mm Kaplama - Dielektrik sabiti 2,8 farad / m İnç başına iz kapasitesi 2 pF

Minimum Önerilen Düğme Çapı
(minimum 0,25pF Parmak yanıtına göre)
Gürültü Koşulları - Düşük (0,05 pF Gürültü) 7 mm Gürültü Koşulları - Orta (0,075 pF Gürültü) 9 mm Gürültü Koşulları - Yüksek (0,1 pF Gürültü) 11 mm

Maksimum İz uzunluğu
Gürültü Koşulları - Düşük (0,05 pF Gürültü) 400 mm Gürültü Koşulları - Orta (0,075 pF Gürültü) 387 mm Gürültü Koşulları - Yüksek (0,1 pF Gürültü) 374 mm

Yerden Düğme 2 mm

Kapasitif dokunmatik sensörler kapasitanstaki değişiklikleri ölçer. Paralel plaka kapasitörün kapasitansı yaklaşık olarak C = A / d'dir.

Bir cam algılama cihazı, camın üst yüzeyi metal pedlerden 1 mm uzakta olduğunda kapasitede 1 pf'lik bir değişiklikle iyi çalışıyorsa, farkı söyleyemez - ve aynı şekilde de çalışır - eğer şeyleri teçhiz edebilirsiniz, böylece camın üst yüzeyi 10 mm olduğunda kapasitansta yaklaşık 1 pf'lik bir değişiklik elde ederiz.

Bunu yapmanın bir yolu basit ölçeklendirmektir. Cam + hava aralığı mesafesi (d), kapsense demo kartlarında 64 kat daha büyükse, alanın yaklaşık 64 katını (A) kullanın - metal pedleri 8 kat genişliğinde ve 8 kat daha uzun yapın ve bunun yerine 1 parmak ucu kullanarak tüm elinizi kullanın.

Her 1 mm ek hava boşluğu yaklaşık 5 mm ek cam kalınlığı kadar kötü olduğu için (camın bağıl geçirgenliği kabaca 5 kat daha fazladır), çoğu kişi kapak algılama plakalarını doğrudan cama doğrudan basmaya çalışır hava boşluğu. Bunu yapmanın bir yolu, PCB üzerindeki cam pedlerin arka tarafındaki metali elektriksel olarak bağlamak için metal yaylar kullanmaktır. Yayın metalinin kendisi yeterli olabilir. Bazı insanlar yaylara metal plakalar takar ve yayların plakaları cama bastırmasına izin verir. Diğer insanlar iletken şeffaf plakaları cama yapıştırır. (Bkz. Bölüm 3.5.3, "AN2869: Dokunma algılama uygulamaları tasarlama yönergeleri" , bölüm 4.3.2, Kapasitif Dokunma için Donanım Tasarımı , tehlikeli prototipler :"Uygulama notu: Dokunmatik tuşlar oluşturmak için Philipp yaylarının kullanılması" , bölüm 3.3.1"QTAN0079: Düğmeler, Kaydırıcılar ve Tekerlekler: Sensör Tasarım Kılavuzu" vb.)