पीसीबी और ग्लास के बीच के अंतर के साथ 5 मिमी मोटी ग्लास के माध्यम से कैपेसिटिव डिटेक्टर का उपयोग करना कितना संभव होगा?

Question

मैं एक ऐसी परियोजना के लिए शोध कर रहा हूं जिसमें 5 मिमी मोटी कांच की मेज के माध्यम से किसी प्रकार के स्पर्श का पता लगाने की आवश्यकता होगी।

क्या उचित पैटर्न के साथ एक पीसीबी का उपयोग करना संभव होगा और ग्लास के एक तरफ इसके साथ एक mTouch / QTouch / capSense माइक्रोकंट्रोलर होता है और यह उम्मीद करता है कि यदि पीसीबी के बीच गैप है तो ग्लास के दूसरी तरफ टच का पता लगाने में सक्षम होगा। और ग्लास? मैं कांच के करीब पीसीबी के किनारे एसएमडी एलईडी होने के बारे में सोच रहा हूं। अंतर को भरने के विचारों का भी स्वागत है।

मैंने इस पर कुछ शोध किया और मैंने देखा है कि यहाँ कुछ लोग ग्लास के माध्यम से गैपलेस सेंसर काम करने में कामयाब रहे हैं, लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि यह इस गैप के साथ कैसे काम करेगा।

Comments

इस ग्लास सेंसर शीट के लिए कौन सी लंबाई / चौड़ाई के आयाम आवश्यक हैं? क्या यह बहुत छोटा होगा (<4 इंच विकर्ण), छोटा (<20 इंच विकर्ण), या बड़ा? इसके अलावा, इस क्षेत्र में कितने अर्थ हैं?

— अनंदो घोष

@ आनंदो घोष इस बिंदु पर, उन मापदंडों को तय नहीं किया गया है। हम अभी भी शोध कर रहे हैं। 19 इंच का विकर्ण निम्न सीमा है जो स्वीकार्य होगी। लगभग 30 इंच ठीक होगा। समझ में आने वाले अंकों की संख्या के लिए, वह भी तय नहीं है, इसलिए उत्तर यथासंभव है। मुझे लगता है कि शायद 1 प्रति 2 सेमी ^ 2 अच्छा होगा जबकि 1 प्रति सेमी ^ 2 महान होगा। हम जरूरत पड़ने पर बड़े अर्थों को बना सकते हैं।

— आंद्रेजाको

उस बड़ी चीज़ के लिए, मैं केवल एक पूरी तरह से सट्टा विचार रख सकता हूं, इसलिए मैं इसका जवाब नहीं दूंगा: एक एलसीडी मॉनिटर का पैनल। बैकलाइट को बाहर निकालें, और आपके पास एक बड़ी ग्लास प्लेट है जो पारदर्शी है, फिर भी पता योग्य कंडक्टर (तरल क्रिस्टल कोशिकाओं) से भरा है। सामान्य प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए होने वाली स्कैनिंग को संशोधित करके, ये कंडक्टर समूहों में "सक्रिय" हो सकते हैं, सक्रिय के बीच समाई (उन पर उच्च आवृत्ति वोल्टेज) और एक विशाल कैपेसिटिव सेंसर सरणी प्रदान करने वाले निष्क्रिय समूह। यह वास्तव में काम कर सकता है ... या नहीं। :-(

— अनिंदो घोष

क्या मुझे अखंड पैनल के साथ मॉनिटर प्राप्त करना चाहिए, मैं ऐसा कुछ करने की कोशिश करूंगा। यह एक अच्छा विचार लगता है।

— आंद्रेजाको

सस्ते डिजिटल फोटो-फ्रेम के अलावा, आप वास्तव में इसे छोटे पैमाने पर और कम लागत पर आजमा सकते हैं। अगला चरण: स्थानीय रिसाइकलर से एक गैर-कामकाजी एलसीडी टीवी उठाएं - यदि पैनल शारीरिक रूप से अखंड नहीं है, तो संभावनाएं हैं कि रणनीति का परीक्षण उस पर किया जा सकता है।

— अंडो घोष

Answer 1

ग्लास मिमी के 10 मिमी के माध्यम से फ्रिंजिंग फ़ील्ड को निर्देशित करने के लिए 0.5 मिमी के चयनित अंतराल आकार के नीचे की छवि अच्छी तरह से काम करती है। यहां बटन का आकार = बेहतर प्रतिक्रिया के लिए ग्लास की मोटाई 5 मिमी है। आपको ग्लास के लिए यांत्रिक समर्थन की आवश्यकता होगी और निश्चित रूप से बटन पर ग्लास के जोड़े के पटरियों के लिए plexiglass या समकक्ष की आवश्यकता होगी। इसलिए 10 मिमी की समग्र मोटाई व्यावहारिक रूप से थोड़ी अधिक है।

बटन के ऊपर हवा के अंतर को भरने के लिए बोर्ड और कांच के बीच उपयुक्त plexiglass spacers के साथ, मुझे लगता है कि यह बहुत संभव है। लेकिन इसके बिना बहुत जोखिम भरा होगा।

ग्लास के साथ गैपलेस और प्लेक्सिग्लास गैप प्रत्येक फिंगर ट्रैक और 10 एमएम से अधिक ग्राउंड ट्रैक को भरना संभव है, लेकिन एयर गैप के साथ शायद ही ~ 1 मिमी ग्लास के लिए हवा के कम कैपेसिटिव कपलिंग के कारण आरएफ पैड के आसपास ग्राउंड गार्ड के साथ व्यावहारिक है।

8 मिमी ग्लास 1 मिमी एयर गैप के बराबर है और आपको 5 मिमी एयर गैप प्लस ग्लास की आवश्यकता है, इसलिए ज्यामिति को भरने के लिए सिलिकॉन पैड पर विचार करें, ग्लास का समर्थन करें और गैप को पाटें ताकि फिंगर पैड सतह के नीचे RF कैपेसिटर प्लास्टिक पैड को बंद कर सके। जब तक गैप कैपेसिटी <1pF के फिंगर गैप से अधिक हो। BTW 1pF 24MHz पर लगभग 10KΩ है

एसएमडी गोल्ड वायर बॉन्ड आंतरिक जोड़ों को ग्लास से तनाव हो सकता है। क्या आप ग्लास के नीचे सेंसर पर गैप भरने के लिए सिलिकॉन के साथ स्मोक्ड या मास्क पेंट ग्लास का उपयोग कर सकते हैं? यह पैड पर ढांकता हुआ निरंतर ऊपर उठाने का काम कर सकता है और संरचनात्मक कठोरता का बोनस दे सकता है और टचपैड स्पॉट पर एलईडी संकेतक को फैलाया जा सकता है या फीडबैक संकेतक के रूप में उपयोग कर सकता है।

उस मामले के बारे में सोचा कि शायद आप केवल कम निकटता के लिए सेट emitter.detector जोड़ी के करीब इंगित करके टचलेस ग्लास के लिए टच पैड बिंदुओं के लिए आईआर एमिटर रिफैक्टर जोड़े का उपयोग कर सकते हैं।

आप पैड के आकार को ग्लास तक फैलाने वाले plexiglass spacers का भी उपयोग कर सकते हैं, जो दोनों में समान epsilon मान 8 और घटक पक्ष पर एक पतली चिपकने वाला और रक्षा करने के लिए एल ई डी के आसपास समान spacers और तनाव से पतले ग्लास का उपयोग करते हैं।

यह एक सरू स्प्रेडशीट से है

इनपुट पैरामीटर्स वैल्यू यूनिट्स

ओवरले मोटाई 2 मिमी ओवरले - ढांकता हुआ निरंतर 2.8 फैराड / मीटर कैपेसिटेंस प्रति इंच 2 पीएफ

न्यूनतम अनुशंसित बटन व्यास
(न्यूनतम 0.25pF फिंगर प्रतिक्रिया के आधार पर)
शोर की स्थिति - कम (0.05 pF शोर) 7 मिमी शोर की स्थिति - मध्यम (0.075 pF शोर) 9 मिमी शोर की स्थिति - उच्च (0.1 pF शोर) 11 मिमी

अधिकतम ट्रेस लंबाई
शोर की स्थिति - कम (0.05 pF शोर) 400 मिमी शोर की स्थिति - मध्यम (0.075 pF शोर) 387 मिमी शोर की स्थिति - उच्च (0.1 pF शोर) 374 मिमी

ग्राउंड क्लीयरेंस के लिए बटन 2 मिमी

Answer 2

कैपेसिटिव टच सेंसर कैपेसिटेंस में बदलाव को मापते हैं। समांतर-प्लेट संधारित्र के लिए समाई लगभग C = A / d है।

अगर कैप-सेंस डिवाइस कैपेसिटेंस में 1 पीएफ परिवर्तन के साथ ठीक काम करता है जब कांच की ऊपरी सतह धातु पैड से 1 मिमी दूर होती है, तो यह अंतर नहीं बता सकता है - और यह ठीक काम करेगा - यदि आप चीजों को रिग कर सकते हैं इसलिए हमें कैपेसिटेंस में समान 1 पीएफ परिवर्तन के बारे में मिलता है जब ग्लास की शीर्ष सतह 10 मिमी दूर होती है।

ऐसा करने का एक तरीका सरल स्केलिंग है। यदि आप एक ग्लास + एयरगैप दूरी चाहते हैं (डी) कैप्सन डेमो बोर्ड पर 64 गुना बड़ा है, तो लगभग 64 गुना क्षेत्र (ए) का उपयोग करें - धातु पैड को 8 गुना चौड़ा और 8 गुना लंबा करें, और इसके बजाय 1 उंगलियों का उपयोग करके, अपने पूरे हाथ का उपयोग करें।

क्योंकि प्रत्येक 1 मिमी अतिरिक्त एयरगैप लगभग 5 मिमी अतिरिक्त ग्लास मोटाई के बारे में खराब है (कांच की सापेक्ष पारगम्यता लगभग 5 गुना अधिक हवा के रूप में है), ज्यादातर लोग बिना कांच के खिलाफ सीधे कैप-सेंस प्लेटों को दबाने की कोशिश करते हैं हवा के लिए स्थान। ऐसा करने का एक तरीका यह है कि पीसीबी पर ग्लास पैड के पीछे धातु को विद्युत रूप से जोड़ने के लिए धातु स्प्रिंग्स का उपयोग किया जाए। वसंत की धातु ही पर्याप्त हो सकती है। कुछ लोग धातु की प्लेटों को स्प्रिंग्स से जोड़ते हैं और स्प्रिंग्स को ग्लास के खिलाफ प्लेटों को दबाने देते हैं। अन्य लोग कांच की प्रवाहकीय पारदर्शी प्लेटों को गोंद करते हैं। ( "एएन 2869: टच सेंसिंग एप्लिकेशन डिजाइन करने के लिए दिशानिर्देश" , सेक्शन 4.3 : टच स्प्रैटी अनुभाग 3.5.3 देखें "AN0040: हार्डवेयर कैपेसिटिव टच के लिए हार्डवेयर डिजाइन" 4.3.3, खतरनाकप्रक्रियाएं देखें :"ऐप नोट: टच कीज़ बनाने के लिए फिलिप स्प्रिंग्स का उपयोग करना" , धारा 3.3.1"QTAN0079: बटन, स्लाइडर, और व्हील्स: सेंसर डिज़ाइन गाइड" , आदि)