Андрей Еманов (КОМПЭЛ)
Новости Электроники 1, 2008
Емкостные датчики от компании OMRON находят широкое применение в современной бытовой технике, медицинском оборудовании и промышленности, заменяя традиционные механические кнопки и переключатели. Их отличительные свойства – функциональность, простота установки и применения. В статье пойдет речь о датчиках серии B6TS и отладочных средствах к ним.
Принцип действия емкостного датчика основан на зависимости электрической емкости конденсатора от размеров его обкладок, их взаимного расположения и от диэлектрической проницаемости среды между ними. Для двухобкладочного плоского конденсатора (рис. 1) электрическая емкость определяется выражением:
Рис. 1. Расчет емкости конденсатора
где ε0 - диэлектрическая постоянная;
ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды между обкладками;
S - активная площадь;
γ - расстояние между обкладками конденсатора.gобкладок;
В случае емкостного датчика в роли конденсатора выступает электрод, подключенный к одному из каналов микросхемы серии B6TS, и палец человека, поднесенный к данному электроду. Так как человеческий организм является электрическим проводником, между электродом и пальцем возникает емкость созданного конденсатора (рис. 2) на которую и реагирует датчик емкости.
Рис. 2. Принцип действия емкостного датчика
Емкостные датчики серии B6TS (см. таблицу 1) со средствами отладки предлагают разработчикам полную свободу действий в создании бесконтактных панелей управления.
Таблица 1. Емкостные датчики серии B6TS
| Наименование | |||
|---|---|---|---|
| 4-х канал. | 8-ми канал. | 16-ти канал. | |
| Тип | B6TS-04LT | B6TS-08LF | B6TS-16LF |
 |
 |
 |
|
| Напряжение питания, В | 3,0...5,5 | ||
| Интерфейс | parallel/SPI | SPI/UART | |
| Диапазон рабочих температур, °С | -20...85 | ||
| Тип корпуса | 20-SSOP | 32-QFP | 52-QFP |
| Рассеиваемая мощность, мА | 5 | 9 | 12 |
Отладочный комплект серии B6TW (см. таблицу 2, 3) позволяет экспериментировать с параметрами микросхем датчиков для достижения желаемой чувствительности в разных средах с различными контактными площадками.
Таблица 2. Отладочные комплекты серии B6TW
| Наименование | |||
|---|---|---|---|
| 4-х канал. | 8-ми канал. | 16-ти канал. | |
| Тип | B6TW-S04LT | B6TW-S08LF | B6TW-S16LF |
Таблица 3. Виды оценочных плат отладочного комплекта
| Наименование | |||
|---|---|---|---|
| 4-х канал. | 8-ми канал. | 16-ти канал. | |
| Тип | B6TY-S04LT | B6TY-S08LF | B6TY-S16LF |
 |
 |
 |
|
Отладка разрабатываемой сенсорной панели производится еще до установки ее в макет готового устройства. Схема включения приведена на рис. 3.
Рис. 3. Схема включения отладочного комплекта
Вводя требуемые параметры в ПО для оценки изделия, программа автоматически определяет его «жизнеспособность», что сокращает время разработки и исключает ошибки при проектировании. Останется только откалибровать бесконтактную панель управления по следующим параметрам: чувствительность; пороговая величина чувствительности; гистерезис; интервал обнаружения (задержка на изменение состояния выхода) и компенсация дрейфа за время службы (рис. 4).
Рис. 4. Простая калибровка датчика
При этом на мониторе компьютера пользователь имеет возможность наблюдать в реальном времени за всеми режимами работы бесконтактной панели при прикосновении пальца, пальца в перчатке, мокрого, сухого или при ином воздействии на панель. С помощью отладочного комплекта можно подбирать различные конфигурации электродов по таким параметрам, как размер, форма и используемый с внутренней и внешней стороны панели управления материал с различной диэлектрической проницаемостью. Наличие большого выбора таких материалов предоставляет широкие возможности для дизайнеров и декораторов.
Таким образом, компания OMRON предлагает полное решение для потребителей емкостных датчиков, обеспечивая их технической поддержкой и высококачественным продуктом, в котором задействованы передовые технологии производства интегральных микросхем.
