静電容量式タッチセンサー技術：その仕組みと実装方法
静電容量式タッチセンサー技術は、電子制御インターフェースに使用される従来の機械式スイッチに比べ、安価で非常に信頼性の高い代替手段を提供します。タッチセンサーの複雑なベンダー/技術特有のパターンを手動で作成またはサイズ変更することは、困難で時間がかかることがあります。幸いなことに、複雑なタッチセンサー形状の簡単な作成と変更を可能にする自動化ソリューションがあります。
静電容量式タッチセンサー技術の内部構造
非常に基本的な用語で言えば、静電容量式タッチセンシングは、人間の指がPCB上の銅エッチングされたタッチセンサー電極に近づくと、センサー電極の静電容量が変化するという原理に基づいています。この静電容量の変化は、センサー電極に接続された一般的なマイクロコントローラー入力または専用のタッチコントロールデバイス入力で感知されます。マイクロコントローラーまたはタッチコントロールデバイスは、特定のセンサー電極によって感知された静電容量の変化に対する特定のプログラムされた応答として、1つ以上のデジタル出力制御信号の状態を更新します。
静電容量センシングには2つの異なるタイプがあります。それらは自己静電容量センシングと相互静電容量センシングとして参照されます。
自己静電容量センシングは、人間の指の存在が単一のセンサー電極の静電容量を増加させる場合です。この静電容量の増加は、上述のように処理されます。
相互容量センシングは、人間の指の存在が一緒にペアされた二つのセンサー電極間の相互結合を減少させるときに発生します。この容量の低下（受信電極上）が感知されると、上述のように処理されます。
自己容量タッチセンシング（左）と相互容量タッチセンシング（右）
Altium Designerでの実装
タッチセンサー電極、特にホイールセンサーは、非常に複雑な形状をしています。PCB設計ソフトウェアでそのような形状を手動で作成することは、最も経験豊富なPCB設計者であっても、非常に困難で時間がかかる作業です。さらに、必要に応じて既存のセンサーのサイズ変更や詳細の修正を考えてみてください。
タッチセンサー電極を作成または修正する簡単で自動化された方法がなければ、タッチセンサーを実装することさえ難しいかもしれませんが、それにもかかわらず多くの利点があります。幸いなことに、簡単で自動化された方法があります。
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