可編程觸控感應IC
英飛凌 CapSense 電容式觸摸感應解決方案以取代了超過40 億個機械按鈕, 並支持數百種不同類型的感應應用,
像是觸控按鍵、觸控滑軌、 觸控板、距離感測、觸控屏、液位感測、吸收率感測、力傳感.
英飛凌CapSense 決解方案優勢與賣點 – 卓越與可靠的使用者介面 (UI)
- 各種外形/尺寸的 UI - 按鈕、滑塊、觸控板、接近傳感器
- 支持不同的產品覆蓋材料 – 玻璃、丙烯酸、聚碳酸酯
- 可以以 5:1 SNR 解析1pF 觸摸，支持通過 >5mm 塑料覆蓋層進行觸摸
- SmartSense™ 自動調諧算法可針對不斷變化的環境提供強大的抗噪能力. 無需手動調整.
- 獲得專利的“驅動屏蔽”方法可消除液體對傳感器行為的影響
英飛凌的觸摸感應技術
CapSense® 電容式觸摸感應技術可測量板（傳感器）與其環境之間的電容變化，以檢測觸摸表面上或附近是
否存在手.
- 自電容感測技術 (Self-Capacitive Sensing)
- CapSense 控制器 IC 只能訪問傳感器電容器 (Cs) 的節點之一. GPIO 引腳通過走線和過孔連接到傳感器焊盤.
- 接地艙口圍繞傳感器墊，將其與其他傳感器和走線隔離
- 寄生電容 (CP)：在沒有觸摸事件的情況下測量的 CS。
- 手指電容 (CF)：由於手指出現在傳感器表面而引入的附加電容
無接觸場景：CS = CP
觸摸事件：CS = CP + CF
自電容感應方法 (CSD)
- CapSense Sigma Delta (CSD) 是賽普拉斯的專利觸摸感應方法, 用於自電容感應.
- 原始計數 – 與電極之間的自電容 (CS) 成比例的數字值
原始計數 = GC CS
GC是CSD的電容數字轉換增益
2. 互電容感測技術 (Mutual-capacitive Sensing)
互電容測量兩個電極（發射 (Tx) 和接收 (Rx) 電極）之間的電容 (CM).
當手指放在 Tx 和 Rx 電極之間時, CM 會減小. 電容感應系統測量 Rx 電極上接收到的電荷量, 以檢
測觸摸/無觸摸情況.
互電容感測方法 (CSX)
- CapSense Crosspoint (CSX) 是賽普拉斯的專利觸摸感應方法, 用於互電容感應.
- 原始計數 – 與 Rx 和 Tx 電極之間的互電容 (CM) 成比例的數字值.
原始計數 = GCM CM
GCM是CSX的電容數字轉換增益
信噪比(SNR)
X0是原始信號的基準線級別. X1和X0的差異被稱為S信號
S = X1 – X0
我們將噪音級N定義為OFF狀態的差峰值噪聲.
N = max (N0(t)) = max (X(t)) – min (X(t))
SNR = S : N
結合大量CapSense應用實驗和知識, 英飛凌建議SNR最小值為5:1 (S:N), 以確保噪音和信號的足夠容限, 從而獲
得穩定的ON/OFF操作.
CapSense 的小部件類型
CapSense 小部件 – 一個或多個 CapSense 傳感器的集合
- 按鈕（零維）. 例如：電源按鈕、靜音按鈕
2. 滑塊（一維）. 例如：音量控制、亮度控制
當所需輸入採用逐漸遞增或遞減的形式時, 使用滑塊. 示例包括照明控制（調光器）、音量控制、圖形均衡器和速度控制.
3. 觸摸板/觸控板（二維）. 例如：鍵盤
觸控板（又稱觸摸板）有兩個按 X 和 Y 模式排列的線性滑塊, 使其能夠在 X 和 Y 維度上定位手指的位置.
4. 接近傳感器（三維）. 例如：存在檢測
接近傳感器在手或其他導電物體接觸觸摸表面之前檢測其存在.
** 資料來源 英飛凌原廠資料
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