静電容量存在検知センシング

センサは送信部と受信部の機能ブロックを備えます。送信部は負荷(導電板と人間の手が構成するキャパシタなど)へ交流電圧信号を供給します。無効負荷電流を、センサがとらえます。

電流応答は電圧へ変換され、続いてI/Q復調されます。フィルタリングと変換を経て、負荷インピーダンス(容量性と抵抗性のインピーダンス情報)が出力されます。つまり、人間の手が導電板へ近づくにつれ、測定される容量が増えることを意味します。

これは、理想的な条件だけでなく、環境変化(濡れた手や手袋など)が静電容量の変化とともに並列抵抗成分に加わった場合でも、検出できることを意味します。

機能原理

動作原理

- 送信部のブロックが負荷に正弦波の電圧をかけます
- 受信部のブロックが負荷の電流応答を検出します
- 電流応答は電圧へ変換され、同位相(I)と直交位相(Q)成分へ復調されます

  • I/Q信号はフィルタリングされ、オフセットが補償されます
  • 単一の10ビットADCがI(同位相)パスとQ(直交位相)パスで共有され、自動的に測定結果をデジタル化します
  • 14ビットの出力データがSPIを通じて取得できます

 

特徴

- センサインピーダンスの測定は45~125kHzで動作するトランシーバーアーキテクチャを通じて実現されています
- チップ内で最大16のサンプルを累積できます
- Zを測定してCを引き出すことで、外部要素(革製手袋、湿気など)を排除できます