电容触摸ic（电容触摸方案）

在工业应用中，传感器节点、工业仪器和控制面板上的机械按钮很容易积满灰尘，灰尘的积累最终会导致设备故障。在工业环境中，人机界面(HMI) 系统用电容式触摸机制取代机械按钮，具有设计更时尚、易于清洁以及不易出现机械故障等优点。最新的电容式触摸技术在解决工业HMI 中一些最棘手的挑战方面向前迈出了一步。

免疫挑战

在工业环境中运行的电机、中继器和开关可能会向电源线注入显着的噪声。当测量信号的波动与检测阈值相交时，这些噪声源可能会错误地触发设备。下图显示了存在噪声时电容测量受到的影响。

通过硬件内置的多频率扫描和处理、扩频调制和过零检测，采用电容技术的按钮克服了系统中噪声的影响。下图显示了使用上述技术处理的干扰信号。

厚防护罩和手套问题

为了保护电子元件免受危险和不清洁环境的影响，工业面板通常具有厚玻璃或塑料保护盖。如果不在保护盖上钻孔，通常不可能将机械按钮安装在需要的地方，这可能会使面板容易出现故障。工业环境中操作机器时通常也需要戴手套。虽然这对于机械按钮来说不是什么大问题，但它可能对电容式触摸解决方案产生巨大影响。

电容式按钮可透过60mm厚的玻璃和25mm厚的塑料保护盖正常操作，可在无菌和危险环境中使用，同时保持保护盖材料完好。

电容式按钮依靠电容的变化来理解命令，当接地物体（人手）进入触摸传感器的电场时，就会触发检测。佩戴工业手套会在人手和电极之间增加一层绝缘材料（电介质），导致检测不可靠。

通过使用金属保护盖，可以戴着手套操作电容式触摸屏。它不是测量手进入电场引起的电容变化，而是测量接地金属保护罩变形和弯曲引起的电容变化。这使得该技术能够支持手套友好型设计。

低功耗运行挑战

工业系统中的多个场发射器由电流环路供电，这提供了非常有限的功率预算。基于电容器的技术在保持检测多达4 个按钮的能力且功耗低于4uA 的同时，为工业用户提供了以极低的功耗进行编程和监控现场设备的能力。

解决方案

使用MSP430 微控制器(MCU) CapTIvate 技术进行开发可以帮助避免许多挑战。 CaTIvate 触摸MCU 不仅提供了紧凑且简单的解决方案来替代工业HMI 系统中的机械按钮，还解决了现有电容式触摸解决方案中的许多问题，例如在嘈杂环境中的鲁棒性、IEC 认证的解决方案使其支持手套操作和低功耗。力量。

审稿编辑：郭婷