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电容式传感器在今天的消费电子产品中很常见，因为它们被用于许多触屏应用。这类应用的大多数电路是为小面积电容器和手指接触操作而设计的。
该电路是为大面积的触摸板设计的，可以在远处激活，并隐藏在墙后或其他结构内。它采用了在音频工程早期流行的“受驱动屏蔽”概念，当时使用的是高阻抗声源，如水晶麦克风。需要用屏蔽电缆连接这些设备，但电缆的电容限制了高频响应。
解决这个问题的办法是回到电容器的物理，以找到一种方法来减少电缆电容。在外部屏蔽层和内部屏蔽层之间驱动导体，与信号导体具有相同的电压的信号导体在很大程度上消除了电容。早在20年前，NASA就在一种大面积电容式传感器中使用了这种驱动屏蔽的想法(John M. Vranish等人，美国专利号5,116,679)。
图1中的电路执行主要的电容传感任务，而将检测工作留给微控制器。IC1是一个555定时器接线作为一个稳定的多谐振荡器，具有尽可能小的定时电容。根据所示的分量值，频率略高于10 kHz。IC2缓冲电容器上的电压以驱动屏蔽板。
1.在这个大面积电容式传感器中，C1和任何并联电容设置555稳定多谐振荡器IC1的频率，而IC2缓冲电容处的电压以驱动屏蔽板。(IC1的引脚为“N”包。)
对于IC2，电阻R3和R4降低缓冲电压约1%。这防止了由于外部电容可能发生的振荡。包括R6，因为一些运放有困难驱动电容负载。IC2应该有一个高增益带宽产品，以允许在没有相移的情况下忠实地表示信号电压。
图2显示了感测板的结构。这些是作者测试中使用的尺寸，但允许有很大的变化。一个实际的实现是在接地面的边缘上构建电路。
2.在所构建的传感器中，一个双面印刷电路板(PCB)具有一个导体作为信号板，另一个导体作为驱动屏蔽。半无限地平面的面积比传感板或屏蔽板稍大，可以是另一块PCB板或铝板。
频率响应相对于逆位置以近似线性的方式减小(图3)。在作者的测试中，手接触将频率降低到10.47 kHz。手接触通过0.375英寸。(10mm)厚的胶合板或石膏墙板的频率变化为10%，这很容易检测到。虽然频率检测芯片是可用的，但一个更简单、更便宜的解决方案是使用微控制器来检测信号周期的变化。
3.该电路响应是手位置与传感板之间的近似线性反位置关系。
Dev Gualtieri1974年在锡拉丘兹大学获得固体科学博士学位。在为一家大型航空航天公司做了多年研究之后，他现在在他的咨询公司Tikalon LLC从事各种计算机、电子和嵌入式系统项目。他还写了两部科幻小说，可以在亚马逊上看到。
