当今数字设备世界的一切都变得触手可及，无论是给清晨的咖啡杯加满水，还是设置洗衣机的定时器，亦或是打开电脑的显示屏，电容式触摸技术广泛应用于触摸传感设备中。较少的时间响应和环境适应性使得它在制造商之间很受欢迎，更多的应用是净水器、厨房电器、自动售货机和开关。

　　我们大多数人在日常生活中肯定遇到过电容式触摸传感器，但有多少人想到了它背后的工作原理。电容的变化用于感测电容显示中的触摸，一个储存电荷的双金属板组件怎么能感觉到触摸？以上问题的答案将在本文中探讨。

图1：典型的电容式触摸传感器

　　上图显示的是电容式触摸传感器。电容式传感器由一种黑色塑料材料封装而成，其防护等级为IP67。IP或入口防护等级系统是一个显示固体或液体防护等级的分类系统。其中，P后面的第一个数字表示它受到了防尘保护，第二个数字表示它受到了液体浸泡的保护。

图2：电容式触摸传感器后端的引脚输出端子

　　引脚输出端子：翻转时可以看到引脚输出端子。这些端子是黄铜的，标记为1和2的两个分开的端子是在触摸传感器，其余3、4和5分别为电源电压、接地和输出端子。

图3：电容式触摸传感器各部分的图解图像

　　机械锁和秤：侧面设有机械锁，可完美安装在净水器、厨房用具、自动售货机和开关内。在上述应用中，电子秤有助于设备在安装时调整其高度。

图4：电容式触摸传感器中的框架和执行器的图像

　　框架和执行器：切断把框架分成两部分我们看到了执行器，执行机构和框架之间的机械锁定有助于保持完整。

图5：电容式触摸传感器中金属连接的更近视图的图像

　　金属线连接：金属线连接从执行器到印刷电路板我们进一步挖掘，以找出为什么使用这种金属丝。

图6：电容式触摸传感器内部的印刷电路板

　　印刷电路板：将传感器切成两半后，可以看到印刷电路板的清晰视，印刷电路板上焊有各种元件，金属线也焊接在印刷电路板上。LED连接在PCB的中间，PCB与它们各自的端子相连。

　　白色荧光板：白色荧光板封闭在玻璃表面内，来自LED的光从执行器经过，然后由荧光板反射到玻璃表面。反射光有助于照亮玻璃上的标记（如有）表面.玻璃表面也用作保护层。

图7：显示白色荧光板（左）和电极（右）的图像

　　电极：一种金属线，也称为电极，环绕着如图所示的荧光板电极上方是这个设备的核心，因为它感应到电容的变化，并将这种变化以信号的形式传递到PCB上。铁在人体内的存在就像电容器对准身体表面的刺一样，当这些电容器串靠近玻璃表面时，会产生一个基本上与地面耦合的电容，从而导致确定接触的测量电容的变化。

图8：电容式触摸传感器印刷电路板的近景图

　　印刷电路板的工作：从外壳中取出印刷电路板时，焊接在其上的各种部件可以看见了。触摸传感器IC放置在PCB的中心，触摸传感器集成电路通过包围在图像中的两个参考陶瓷电容器来感应电容的变化，陶瓷电容器有助于分析电容传感器电极还连接到透光陶瓷电容器。当用户触摸玻璃这种触摸感是由电极以信号的形式传递到IC，变化电容在传感器振荡器电路中产生频率变化。该频率变化由与触摸检测电路相互作用的系统振荡器电路读取，触摸检测电路精确地确定来自系统振荡器电路的输入并给出输出。

文章来源：https://www.engineersgarage.com/insight/insight-learn-the-working-of-a-capacitive-touch-sensor/

作者： Ashutosh Bhatt

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