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近接電容式傳感支持觸摸檢測的技術

1831年，法拉第發現了電磁感應。他發現，導體在穿過磁場時產生與移動速度直接成正比的電壓：導體移動速度越快，電壓就越高。現在，感應式近接傳感器使用法拉第的電磁感應定律，無需實際接觸傳導材料就能檢測到它們的距離。然而，這些傳感器的zui大不足之處是它們只能檢測金屬導體，并且不同類型的金屬對檢測范圍也會帶來一定影響。

另一方面，近接電容式傳感器遵守同一原理，但是能夠檢測具有傳導性的任何事物或不同于傳感器電極環境介電性能的任何事物。隨著人機界面設計更多地采用觸摸面板來可靠地響應命令，近接電容式傳感器變得越來越普及。現在在大量不同的控制面板應用中，飛思卡爾的先進的MPR083和MPR084近接電容式觸摸傳感器控制器能夠取代開關和按鈕。MPR083 器件支持8方向旋轉界面，而MPR084 器件則能夠控制多達8個觸摸板。

近接電容式傳感器概述

近接電容式傳感是一項支持觸摸檢測的技術，它通過測量電容和展示電容變化來反映周圍材料的變化。某些傳感器通過生成電場并測量該電場所遭受的衰減，進而測出變化。與感應式傳感器不同的是，近接電容式傳感器能夠檢測具有傳導性的任何事物或不同于傳感器電極環境介電性能的任何事物。它們是出色的觸摸板支持工具，由于我們人體的主要成分是水，具有很高的介電常數；并且我們體內包含離子物質，這使得人體成為很好的電導體。

在近接電容式傳感器中，飛思卡爾使用了多種技術。MC33794、MC33941和MC34940產品系列在傳感器集成電路（IC）中包含振蕩器電路，以生成高純度、低頻率5V正弦波，并由39000歐姆負載電阻器進行調節。這個AC信號被饋入復用器里，復用器然后將信號定向傳輸到選定的電極/參考引腳或內部測量節點上。IC自動把未選的節點連接到電路接地中，充當創建電場電流所需的返回路徑。

當物體（例如我們高度絕緣和導電的身體上的一個手指）靠近金屬電極時，就形成了一條電路徑，從而導致電場電流發生變化。正常情況下，傳感器測量產生電的電場中的AC阻抗，并且將將測量轉化成DC輸出電壓。帶有模數控制器（ADC）的外部微控制器然后會處理這個信息，以執行任意數量的功能，例如與觸摸板控制面板相關的功能。但是，我們更先進的MPR083和MPR084近接電容式觸摸傳感器控制器則通過帶定制尋址的內置集成電路（I2C）生成數字輸出，因此不需要外部ADC。