您的当前位置：首页 -> 媒体报道

科普：什么是电容传感器？

来源：华芯霍尔元件浏览：0 发布日期：2021-09-04 11:20:03【大中小】

什么是电容传感器？

电容传感器是非接触型传感器，其根据在传感器电极和GND或人手之间产生的电容变化来检测物体。传感器电极可以是任何导电金属，因此可以设计低成本且高度灵活的系统。

在了解电容式传感器之前，首先要了解电容器。

电容器是电子电路中常见的无源元件之一，是通过静电电容来积蓄电荷或释放电荷的元件。电容器由两块金属板和夹在它们之间的电介质组成。

可以使用以下公式计算电容器的电容：

电容（C）受电介质的相对介电常数（ε），金属板的面积（S）和两个金属板（D）之间的距离的影响。由于ε和S在分子侧，因此C随着值的增加而增加，并且C随着值的减小而减小。另一方面，C随着分母上的D值的增加而增加，并且随着值的减小而增加。

在电容传感器的情况下，通过将诸如空气或丙烯酸板的电介质夹在用于传感器的电极和具有GND电位的物体（例如人手）之间来形成伪电容器。由内置于设备中的电路测量并转换为数字值。

如果应用于上述等式，则D的变化影响C，因此测量C可以确定人手是否已接近或远离传感器。

应用案例

通过应用电容传感器，不仅可以进行人手的接近检测（接近感测），还可以进行水位检测和手势识别。

在接近感测中，由于检测范围取决于平板电极的面积，因此可以通过使用大平板电极来检测更远的物体，并且还可以检测高达约50cm的距离/位置。

在水位检测的情况下，可以通过如下所示并排布置板电极和GND电极来测量水位。由于水容易导电并且空气不容易流动（即，相对介电常数不同），所以随着与水相邻的板电极的面积增加，电容增加。使用电容传感器检测水位的机制是计算电容值以确定水位。