Cambio en sensor capacitivo

Fórmula

Descripción

Los sensores capacitivos táctiles y de proximidad detectan cambios en la capacitancia provocados por la presencia de un dedo, una mano u otro objeto conductor cerca del electrodo del sensor. El modelo del condensador de placas paralelas muestra que la capacitancia aumenta con un área de electrodo mayor y disminuye con una distancia mayor. Un dedo humano introduce un conductor conectado a tierra cerca de la almohadilla del sensor, aumentando la capacitancia total en unos pocos picofaradios. Los circuitos integrados de detección capacitiva detectan estos cambios diminutos mediante técnicas de medición por transferencia de carga, sigma-delta u oscilador de relajación.

Variables

• ΔC — Cambio de capacitancia debido a la proximidad (F)
• ε0 — Permitividad del medio del espacio (F/m), típicamente 8.854 pF/m para el aire
• A — Área efectiva del electrodo (m²)
• d — Distancia entre el dedo y el electrodo (m)

Notas prácticas

Capacitancia típica de una almohadilla táctil: 5-30 pF. Un toque con el dedo añade 1-5 pF. El circuito integrado de detección debe detectar de forma fiable cambios de 0.1-1 pF. Mantenga las pistas del sensor cortas y alejadas de señales ruidosas. Use un plano de masa en el lado opuesto de la PCB respecto al sensor para un mejor blindaje. La humedad, la temperatura y la contaminación de la PCB afectan a la capacitancia de referencia, lo que requiere autocalibración.