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

2.3 LDC211x/LDC3114 设计边界条件

LDC2112 和 LDC2114 是高分辨率电感数字转换器 (LDC)，其内部算法可检测与金属或其他表面按钮按压相对应的电感变化。这些器件要求所连接的传感器满足以下参数：

  • 1MHz ≤ fSENSOR ≤ 30MHz
  • 350Ω ≤ RP ≤ 10kΩ
  • 5 ≤ Q ≤ 30

LDC3114 和 LDC3114-Q1 是相似的器件，但要求传感器频率介于 5MHz 和 30MHz 之间，并提供略有不同的功能，例如在需要时能够在内部算法之前访问原始数据。如果传感器参数不在这些规格范围内，LDC 可能无法测量电感变化，因此不会指示电感式触控事件。#T4726003-55 显示了这些限制，它们由GUID-6AC968E3-0011-4198-B542-46F8F31E3EDE.html#X6785 计算出。

GUID-20DE2181-3A33-4D4E-B614-B4457D277802-low.png图 2-3 LDC2112/LDC2114 工作区域

根据#GUID-46511A1B-6819-4475-B37F-FD600103DBCD 来计算右上边界上的最小传感器频率：

Equation4. GUID-271E5395-20B6-4E8D-875F-D02F879888E6-low.gif

根据#GUID-F26F3761-4BC7-4561-A20B-E9F10E6F6080 来计算左下边界上的最大传感器频率：

Equation5. GUID-583178DB-2AC4-4697-B400-549182F760ED-low.gif

在左侧，如果传感器电容太小，则寄生电容效应可能会降低传感器运行性能。虽然此边界显示为 10pF，但某些系统即使具有更大的传感器电容也可能会遇到问题。通常，TI 建议使用大于 22pF 的传感器电容。