Variação do Sensor Capacitivo

Fórmula

Descrição

Os sensores capacitivos de toque e de proximidade detetam variações de capacitância causadas pela presença de um dedo, mão ou outro objeto condutor perto do elétrodo do sensor. O modelo de condensador de placas paralelas mostra que a capacitância aumenta com uma maior área de elétrodo e diminui com uma maior distância. Um dedo humano introduz um condutor ligado à massa perto do pad do sensor, aumentando a capacitância total em alguns picofarads. Os CIs de deteção capacitiva detetam estas variações minúsculas usando técnicas de medição por transferência de carga, sigma-delta ou oscilador de relaxação.

Variáveis

• ΔC — Variação de capacitância devida à proximidade (F)
• ε0 — Permitividade do meio do espaço (F/m), tipicamente 8,854 pF/m para o ar
• A — Área efetiva do elétrodo (m²)
• d — Distância entre o dedo e o elétrodo (m)

Notas Práticas

Capacitância típica de um pad de toque: 5-30 pF. Um toque de dedo acrescenta 1-5 pF. O CI de deteção deve detetar variações de 0,1-1 pF de forma fiável. Mantenha as pistas do sensor curtas e afastadas de sinais ruidosos. Use um plano de massa no lado oposto da PCB ao do sensor para uma melhor blindagem. A humidade, a temperatura e a contaminação da PCB afetam a capacitância de base, exigindo autocalibração.