個人電子產品的用戶界面已成為產品成功的關鍵。電容式觸摸感應已成為用戶界面技術的首選。

設計人員面臨的挑戰包括電磁敏感性，寄生電容，外殼效應，各種覆蓋材料以及對低功耗的要求。電極調諧可簡化設計并提高信噪比（SNR）和可靠性。

具有自動調整功能的觸摸控制器可最大程度地提高靈敏度，從而大大減少了傳統的PCB布局限制，對覆蓋層厚度和材料的限制，并且消除了制造過程中的校準需求。

自動調整的優點是：

• 寄生電容補償
• 更高的信噪比（SNR）
• SNR高，PCB布局和材料具有很大的自由度
• 可調靈敏度
• 免校準制造
• 更高的EMI抗擾度
• 更低的EMI輻射
• 來自同一觸摸電極的接近檢測

靈敏度，魯棒性和可制造性的流行設計方法

電容傳感的原理基于對傳感器的長期穩態電容引入的干擾的測量。電極會產生電場，該電場被設計為受到用戶觸摸指定區域的干擾。連續采樣該電極相對于周圍環境的電容。

電容式感應傳感器可以實現很高的靈敏度。由于電容變化的性質，靈敏度通常非常依賴于外部因素的影響。這些包括：

• 與PCB布局相關的寄生電容來源
• 與觸摸傳感器外殼相關的寄生電容來源
• 外部噪聲源，包括EMC干擾和電源噪聲
• 覆蓋材料的厚度和類型
• 傳感器電極和觸摸表面之間存在氣隙

使用有源寄生消除

雖然設計指南肯定會提高系統靈敏度和魯棒性，但可自動調整至環境以獲得最佳靈敏度的器件將以更少的PCB迭代次數縮短設計時間。更重要的是，這將節省生產中的昂貴延誤，而在這種情況下，工藝變化（通常是機械構造）會由于觸摸感應電路的不合格而導致生產延誤。

從傳感器的角度來看，過程參數的微小差異可能會使觸摸傳感器不穩定或無法使用。這些因素包括電源穩定性，覆蓋材料的厚度，傳感器電極與覆蓋材料之間可能存在的氣隙以及在許多情況下產品外殼附近的變化。當外殼由導電材料制成時，外殼的附近會引入較大的寄生電容，這會對傳感器靈敏度產生重大影響。

寄生電容是傳感器電極和附近（正常接地）電勢之間的多余電容。實現靈敏的電容傳感器的目的是使傳感器將電場投射到電介質覆蓋材料中，再投射到自由空氣中。用戶觸摸指定的觸摸傳感器區域會干擾該電場。

在現實生活中，來自傳感器的電場寧可終止??于附近的接地電位，而不是通過裸片電覆蓋層投射到自由空氣中。從傳感器看，寄生電容通?？烧伎傠娙莸?5％。當95％的傳感器電容是靜態的時，觸摸電極只能影響其余5％的可變電容。一旦覆蓋材料超過1毫米，觸摸效果將僅為5％，這意味著傳感器只能看到觸摸和非觸摸之間的變化為0.25％。這可能與系統的噪聲水平非常接近。

編輯：hfy