¿Qué tan factible sería usar un detector capacitivo a través de un vidrio de 5 mm de espesor con un espacio entre el PCB y el vidrio?

La imagen debajo del tamaño del espacio seleccionado de 0.5 mm funciona bien para dirigir los campos de flecos a través de una capa de vidrio de 10 mm. Aquí el tamaño del botón = espesor del vidrio agrega 5 mm para una mejor respuesta. Necesitará soporte mecánico para el vidrio y, ciertamente, necesitará plexiglás o equivalente para acoplar las pistas del botón al vidrio. así que el grosor total de 10 mm es práctico, posiblemente un poco más.

Conlosespaciadoresdeplexiglásadecuadosentrelaplacayelvidrioparallenarelespaciodeairesobrelosbotones,creoqueesmuyfactible.perosinesoseríamuyriesgoso.

  

Sinespacioconvidrioyrellenodeespaciodeplexiglássobrecadahuelladigitaly  esposibleunapistadetierrademásde10mm,peroconespaciodeairetalvezsolo  ~1mmesprácticoconproteccióndetierraalrededordelaalmohadilladeRFdebidoalabaja  Acoplamientocapacitivodeaireavidrio.

    

Elvidriode8mmesequivalenteaunespaciodeairede1mmynecesitaunespaciodeairede5mmmás  vidrio,porloquedebeconsiderarlasalmohadillasdesiliconapararellenarlageometría,sujetarelvidrioycerrarlabrechaparaquelaalmohadilladededopuedacerrarlasalmohadillasdeplásticodelcondensadordeRFdebajodelasuperficie.Siemprequelacapacitanciadelabrechaseamayorquelabrechadeldedode<1pF.BTW1pFesdealrededorde10KΩa24MHz

LasjuntasinternasdeSMDgoldbondbondsepuedenestresardelvidrio.¿SepuedeusarvidriopintadoconsiliconaoconMáscaraahumadaparallenarelhuecosobrelossensoresdebajodelvidrio?esopuedefuncionarelevandolaconstantedieléctricasobrelasalmohadillasyotorgandolaventajadelarigidezestructuralydifundiendoelindicadorLEDsobreelpuntodeltouchpadoparausarlocomoindicadoresderetroalimentación.

Pensandoeneso,quizáspuedausarparesderefectordeemisordeIRparalospuntosdelaalmohadillatáctilparavidriosincontactosimplementeapuntandocercadelpardedetectordesensoresestablecidoenelumbraldeproximidadcorta.

Tambiénpuedeusarespaciadoresdeplexiglásqueextiendenlaformadelaalmohadillaalvidrio,quetienenvaloresdeépsilonsimilaresa8yusanunadhesivodelgadoenelladodeloscomponentesyespaciadoressimilaresalrededordelosLEDparaprotegeryelvidriodelgadodelatensión.

Estoesdeuna hoja de cálculo de ciprés

Parámetros de entrada Unidades de valor

Grosor de recubrimiento 2 mm Superposición - constante dieléctrica de 2,8 farad / m Capacitancia de traza por pulgada 2 pF

Diámetro mínimo recomendado del botón
(basado en un mínimo de 0.25pF de respuesta del dedo)
Condiciones de ruido: bajo (0.05 pF ruido) 7 mm Condiciones de ruido - Medio (0.075 pF ruido) 9 mm Condiciones de ruido: alto (0.1 pF ruido) 11 mm

Longitud máxima de rastreo
Condiciones de ruido: bajo (0.05 pF ruido) 400 mm Condiciones de ruido - Medio (0.075 pF ruido) 387 mm Condiciones de ruido: alto (0.1 pF ruido) 374 mm

Botón para distancia al suelo 2 mm

Los sensores táctiles capacitivos miden los cambios en la capacitancia. La capacitancia para un capacitor de placa paralela es aproximadamente C = A / d.

Si un dispositivo de detección de tapa funciona bien con un cambio de capacitancia de 1 pf cuando la superficie superior del vidrio está a 1 mm de distancia de las almohadillas metálicas, no puede decir la diferencia y funcionará igual de bien - si puede manipular cosas, obtenemos aproximadamente el mismo cambio de capacitancia de 1 pf cuando la superficie superior del vidrio está a 10 mm de distancia.

Una forma de hacerlo es con una escala simple. Si desea que el vidrio + la distancia de separación de aire (d) sea 64 veces mayor que en las tablas de demostración capsense, use aproximadamente 64 veces el área (A) - haga las almohadillas de metal 8 veces más anchas y 8 veces más altas, y en lugar de usar la punta de un dedo, usa toda tu mano.

Porque cada 1 mm de espacio de aire adicional es tan malo como 5 mm de espesor de vidrio adicional (la permitividad relativa de el vidrio es aproximadamente 5 veces más que el aire), La mayoría de las personas tratan de presionar las placas de detección de tapa directamente contra el vidrio sin ningún tipo de abertura. Una forma de hacerlo es usar resortes de metal para conectar eléctricamente el metal en la parte posterior de las almohadillas de vidrio de la PCB. El metal del resorte en sí podría ser adecuado. Algunas personas unen placas de metal a los resortes y dejan que los resortes presionen las placas contra el vidrio. Otras personas pegan placas transparentes conductoras al vidrio. (Ver sección 3.5.3 de "AN2869: Pautas para el diseño de aplicaciones de detección de tacto" , La sección 4.3.2 de "AN0040: Diseño de hardware para el toque capacitivo" , "Proprototipos peligrosos: " Nota de la aplicación: Uso de Philipp resortes para crear teclas táctiles ", sección 3.3.1 de "QTAN0079: Botones, deslizadores y ruedas: Guía de diseño del sensor" , etc.)