触摸传感器的典型应用电容式革命提升设计新篇章

在触摸开关的领域，电容式传感器正逐渐成为不可或缺的一部分。它们不仅被安装在汽车中来控制气囊和安全带，而且还应用于洗衣机、干燥机以及冰箱的自动去冰功能。但最为人熟知的是，它们如何提升消费电子产品中的触摸体验。

混合信号IC技术使得电容式传感器能够实现前所未有的灵敏度与耐用性，同时成本远低于机械式开关。这些传感器可以分为三类：基于电场的、使用弛张振荡器的，以及充当电荷转移（QT）设备的。

工作原理上，基于电场的传感器会产生数千赫兹的正弦波，并将其加到一个导电板上，然后检测另一个导电板上的信号变化。当用户的手指接触两个板时，接收端上的信号将改变。在通过解调和滤波后，可以得到一个直流压力，这个压力随着手指靠近或离开而变化，从而产生触摸或无触摸状态。

弛张振荡器则利用了锯齿波振荡器中的可变定时单元，其线性增加导致比较器输出变换，从而完成开关动作。根据不同频率，传感器报告出不同的触摸状态。而QT设备利用物理现象——充放电以改变采样容量—来检测手指接触，这种方法提供了更高动态范围、高灵敏度和低功耗，而且能够适应环境条件并且不需要参考地连接，因此特别适合便携式设备，如Quantum公司研发的心形芯片。

应用实例中，我们看到了QT芯片在微波炉和炉灶面控件中的使用，因为它能抵御湿度污染；也见证了它在便携式电子产品如移动电话、遥控等领域越来越广泛。这是因为它对干扰有很好的抗性，对移动设备来说尤其重要。此外，由DEC、JW Digital、三菱和Microstar等亚洲OEM厂商采用的事例包括JWM-8110闪存播放机及Mega Player 536 MP3播放机，都显示出了这种技术对移动电子产品设计优化能力强大。

除了作为多通道输入通道进行滑动按键或者旋转界面的解决方案之外，专用的QT系列芯片甚至能达到7位分辨率128点水平，比起一般多层厚膜屏幕要高得多。这一点可以看到，在平面位置检测中，也就是移动电话数字键盘输入中文字符时，便利地展现了这个技术潜力的可能性。而平面坐标觅屏则是这项技术最大的应用之一，它可以替代之前需复杂配置设置才能实现透明薄膜底部表面的位置检测，而现在只需一层薄膜即可获得高透明度与低成本，不必再做前面板孔洞处理。如果现有的硬件不能满足需求，可选用带有自定义MCU内核芯片，以满足定制需求，如Jenn-Air Attrezzi食品搅拌机，该案例展示了如何通过同步过零控制三端双向可控硅开关以减少EMC问题。