정전 용량식 터치 센서 기술: 작동 원리 및 구현 방법
정전 용량식 터치 센서 기술은 전자 제어 인터페이스에서 사용되는 전통적인 기계식 스위치에 비해 저렴하고 매우 신뢰할 수 있는 대안을 제공합니다. 터치 센서의 복잡한 공급업체/기술 특정 패턴을 수동으로 생성하거나 크기를 조정하는 것은 어렵고 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 다행히도, 복잡한 터치 센서 형태의 쉬운 생성 및 수정을 가능하게 하는 자동화된 솔루션이 있습니다.
정전 용량식 터치 센서 기술의 내부 작동 원리
매우 기본적인 용어로, 정전 용량식 터치 감지는 인간의 손가락이 PCB 상의 구리로 에칭된 터치 센서 전극에 접근함에 따라 센서 전극의 정전 용량이 변한다는 원리에 기반합니다. 이러한 정전 용량의 변화는 센서 전극에 연결된 일반 목적의 마이크로컨트롤러 입력 또는 전용 터치 제어 장치 입력에서 감지됩니다. 그러면 마이크로컨트롤러 또는 터치 제어 장치가 특정 센서 전극에 의해 감지된 정전 용량 변화에 대한 특정 프로그램된 반응으로 하나 이상의 디지털 출력 제어 신호의 상태를 업데이트합니다.
정전 용량 감지에는 두 가지 다른 유형이 있습니다. 이들은 자기 정전 용량 감지(Self-Capacitance Sensing)와 상호 정전 용량 감지(Mutual-Capacitance Sensing)로 불립니다.
자기 정전 용량 감지는 인간의 손가락의 존재가 단일 센서 전극의 정전 용량을 증가시킬 때입니다. 그런 다음 이 증가된 정전 용량은 위에서 설명한 대로 처리됩니다.
상호 용량 감지는 인간의 손가락이 존재할 때 두 센서 전극 사이의 상호 결합을 감소시키는 현상입니다. 이 수신 전극에서의 용량 감소가 감지되면 위에서 설명한 대로 처리됩니다.
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자기 용량 터치 감지(왼쪽) 및 상호 용량 터치 감지(오른쪽)
Altium Designer에서의 구현
터치 센서 전극, 특히 휠 센서는 매우 복잡한 모양을 가지고 있습니다. PCB 디자인 소프트웨어에서 이러한 모양을 수동으로 생성하는 것은 가장 경험 많은 PCB 디자이너에게도 엄청나게 도전적이고 시간이 많이 소요되는 작업입니다. 필요에 따라 기존 센서의 크기를 조정하거나 세부 사항을 수정하는 것에 대해 생각해 보십시오.
터치 센서 전극을 쉽고 자동화된 방법으로 생성하거나 수정할 수 있는 방법이 없다면, 터치 센서를 구현하는 것조차 고려하기 어려울 수 있습니다. 다행히도 쉽고 자동화된 방법이 있습니다.
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