ZHCAC51A February   2017  – February 2023 LDC2112 , LDC2114 , LDC3114 , LDC3114-Q1

 

  1.   适用于 HMI 按钮应用的电感式触控系统设计指南
  2. 1机械设计
    1. 1.1 工作原理
    2. 1.2 按钮结构
    3. 1.3 机械偏转
    4. 1.4 影响灵敏度的机械因素
      1. 1.4.1 目标材料选择
        1. 1.4.1.1 材料刚度
        2. 1.4.1.2 材料导电性
      2. 1.4.2 按钮几何形状
      3. 1.4.3 目标和传感器之间的间距
    5. 1.5 触控按钮层堆叠
      1. 1.5.1 导电表面
      2. 1.5.2 非导电表面
    6. 1.6 传感器安装参考
    7. 1.7 传感器安装技术
      1. 1.7.1 基于粘合剂
      2. 1.7.2 基于弹簧
      3. 1.7.3 基于插槽
    8. 1.8 机械隔离
  3. 2传感器设计
    1. 2.1 概述
      1. 2.1.1 传感器电气参数
      2. 2.1.2 传感器频率
      3. 2.1.3 传感器 RP 和 RS
      4. 2.1.4 传感器电感
      5. 2.1.5 传感器电容
      6. 2.1.6 传感器品质因数
    2. 2.2 电感式触控
    3. 2.3 LDC211x/LDC3114 设计边界条件
    4. 2.4 传感器物理结构
      1. 2.4.1 传感器物理尺寸
      2. 2.4.2 传感器电容器位置
      3. 2.4.3 屏蔽 INn 走线
      4. 2.4.4 屏蔽电容
      5. 2.4.5 CCOM 容值调整
      6. 2.4.6 多层设计
        1. 2.4.6.1 传感器寄生电容
      7. 2.4.7 传感器垫片
      8. 2.4.8 传感器加固基板
      9. 2.4.9 跑道式电感器形状
    5. 2.5 示例传感器
  4. 3总结
  5. 4修订历史记录

1.4.3 目标和传感器之间的间距

出于电气和机械方面的考虑，金属目标和 PCB 传感器之间的间距非常重要。当金属目标接近线圈传感器时，它可以与更大的电磁场相互作用。因此，对于在更近的标称距离处的相同偏转（例如，1µm），电感变化增强会导致频率变化增大（请参阅#T4726003-15）。也就是说，如果目标更接近传感器，则系统灵敏度更高。

GUID-439C840F-083D-405F-9070-EDE2C0DF88F8-low.gif图 1-5 1µm 偏转时的频率仿真变化 (PPM) 与目标距离 (mm) 之间的关系

但是，为了确保有足够的偏转空间，且考虑到制造容差，TI 建议将目标到传感器的标称距离设置为 0.1mm 至 0.2mm。可以通过在金属中为 PCB 与金属齐平的系统创建面向传感器的凹陷区域来实现这种间距，或者在金属和带有切口的 PCB 传感器之间使用一个小垫片，使金属发生偏转，如#T4726003-16 所示。

GUID-81F8643F-198E-4115-A5E3-BC6501BB8D33-low.png图 1-6 垫片选项

在传感器和目标之间保持一致的间隔对于确保有效传感至关重要。如果使用垫片，其材料应该是不可压缩的并且具有低温度系数，这样厚度就不会随时间或环境条件而变化。