工業HMI中的電容觸摸
發布時間:2021-07-01 責任編輯:wenwei
【導讀】在工業應用中,傳感器節點、gongyeyibiaohekongzhimianbanshangdejixieanniuhenrongyiluomanhuichen,eryuejiyueduodehuichenzuizhonghuidaozhishebeiguzhang。zaigongyehuanjingzhongyongdianrongchumojizhilaitidaijixieanniuderenjijiekou (HMI) 係統提供諸如更加時尚設計、易於清潔和不容易出現機械故障等優勢。最新的電容觸摸技術在解決某些工業HMI中最棘手難題方麵向前邁進了一步。
抗擾度挑戰
運行在工業環境中的電機、中繼器和開關會hui在zai電dian力li線xian中zhong注zhu入ru巨ju大da噪zao聲sheng。這zhe些xie噪zao聲sheng源yuan會hui在zai測ce量liang信xin號hao中zhong的de波bo動dong與yu檢jian測ce閥fa值zhi相xiang交jiao時shi錯cuo誤wu地di觸chu發fa一yi個ge器qi件jian。下xia麵mian的de圖tu片pian顯xian示shi了le電dian容rong測ce量liang在zai噪zao聲sheng出chu現xian時shi會hui受shou到dao哪na些xie影ying響xiang。

借助於硬件中內置的多頻率掃描和處理、展頻調製、零交叉檢測,支持電容技術的按鈕會克服係統中噪聲的影響。下麵的圖片顯示的是用上麵提到的技術所處理的幹擾信號。

厚保護罩和手套問題
為(wei)了(le)保(bao)護(hu)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)不(bu)受(shou)危(wei)險(xian)和(he)不(bu)潔(jie)淨(jing)環(huan)境(jing)的(de)影(ying)響(xiang),工(gong)業(ye)用(yong)麵(mian)板(ban)經(jing)常(chang)具(ju)有(you)一(yi)個(ge)厚(hou)玻(bo)璃(li)或(huo)塑(su)料(liao)保(bao)護(hu)罩(zhao)。在(zai)不(bu)對(dui)保(bao)護(hu)罩(zhao)進(jin)行(xing)鑽(zuan)孔(kong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),通(tong)常(chang)不(bu)太(tai)可(ke)能(neng)將(jiang)機(ji)械(xie)按(an)鈕(niu)安(an)裝(zhuang)在(zai)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)地(di)方(fang),而(er)這(zhe)就(jiu)容(rong)易(yi)使(shi)麵(mian)板(ban)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)。工(gong)業(ye)環(huan)境(jing)還(hai)經(jing)常(chang)需(xu)要(yao)戴(dai)著(zhe)手(shou)套(tao)進(jin)行(xing)機(ji)器(qi)操(cao)作(zuo)。雖(sui)然(ran)這(zhe)對(dui)於(yu)機(ji)械(xie)按(an)鈕(niu)來(lai)說(shuo)不(bu)是(shi)什(shen)麼(me)大(da)問(wen)題(ti),但(dan)這(zhe)會(hui)對(dui)電(dian)容(rong)觸(chu)摸(mo)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)產(chan)生(sheng)巨(ju)大(da)影(ying)響(xiang)。
電容按鈕可以透過60mm厚的玻璃和25mm厚的塑料保護罩正常運轉,這也就在保持保護罩材料完好無損的同時,實現無菌以及危險環境中的使用。

電容按鈕依靠電容值的變化來理解一條命令,當一個接地物體—人手—來到觸摸傳感器的電場中時,檢測被觸發。佩戴工業用手套在人手與電極之間增加了一層絕緣材料(電介質),從而導致不可靠檢測。
通tong過guo使shi用yong金jin屬shu保bao護hu罩zhao,可ke以yi在zai佩pei戴dai手shou套tao時shi對dui電dian容rong觸chu摸mo屏ping進jin行xing操cao作zuo。不bu是shi測ce量liang手shou進jin入ru電dian場chang中zhong所suo導dao致zhi的de電dian容rong變bian化hua,它ta測ce量liang的de是shi接jie地di金jin屬shu保bao護hu罩zhao變bian形xing彎wan曲qu所suo導dao致zhi的de電dian容rong變bian化hua。這zhe使shi得de這zhe項xiang技ji術shu支zhi持chi手shou套tao友you好hao設she計ji。

低功率運行挑戰
工業係統中的幾個場發射器由電流環路供電,這就提供了非常有限的功率預算。在保持能夠檢測多達4個按鈕的能力的同時,功耗小於4uA,基於電容的技術能夠為工業用戶提供設定和監視現場設備的能力,且功率開銷極低。
解決方案
使用MSP430™ 微控製器 (MCU) CapTIvate™ 技術進行開發能夠幫助避免很多難題。CaTIvate觸摸MCU不僅僅提供一個替代工業HMI係統中機械按鈕的緊湊輕鬆解決方案,它還解決了現有電容觸摸解決方案中的很多問題,比如說嘈雜環境中的穩健耐用性,經IEC認證的解決方案使它變得支持戴手套操作且功率很低。
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