电容传感器简介
开发部AE2 石雷钧
由于人们在生活中对于舒适,方便,能耗,等方面的追求,而电容式传感器天生具有的这些优势让它在我们的生活中变得日益流行起来.下面简单介绍下电容传感器的原理及其应用.
电容传感器原理:
我们常见的电容传感器是将物体的位移量转化为电容的变化量来进行检测的一种传感器.
我们知道,任意一个物体,不管是导体也好,绝缘体也罢,它本身都会一定的电容量(就是本身存储电荷的能力),这个电容量跟这个物体的体积温度这些参数一样,都是与生俱来的,就是这个物体的固有特性.这样一个物体本身存储电荷的能力,我们叫它自电容（self-capacitance）.
除了自电容外,还有一个叫互电容的. 两个导体之间有另一种储存电荷的能力，这就是互电容（mutual- capacitance）。
令两导体之间电位差增加1V所需充入的单极性电荷量就是互电容量的大小。
在我们平常电子产品里面使用的电容器(注意:是电容器,电荷的容器,平常我们称呼其电容,只是个简称,其实是不准确的)就是使用的互电容.
目前自电容式的电容传感器是我们KOSTAL主推的方案.
在自电容系统中，使用名为 CX 为测量传感器电容。
当物体不在传感器上时，CX 等于系统的寄生电容。
寄生电容 CP 是分布电容的简化形式，其中包括传感器垫块效应、覆盖层效应、传感器走线的效应、穿过电路板的过孔的效应以及控制器引脚电容的效应。
CP与传感器垫片周围的电场有关。
尽管下图仅显示了传感器垫片周围的电场线，但实际电场比这复杂得多。
当手指位于传感器表面时：
也就是说，这时候电容传感器检测到的电容量等于传感器本身的电容量加上由手指头带来的电容量。
由于电容式传感器只需要一个导体就能够做出感应面,使得其设计生产变得特别的简单.对于平面的感应它可以是一个金属圆盘,可以是一层ITO（纳米铟锡金属氧化物,大家的智能手机可都是用的这一方案哦，）也可以是电路板上的一段线路等等.对于有曲面要求的感应面它也可以用一段导线,一个弹簧等等.
目前我们KOSTAL的电容传感器产品主要有长城汽车的触摸门把手,宾利的中控开关及AET开发的人际界面.
长城汽车的电容触摸门把手:
在这个门把手里，电容传感器的感应板预埋在门把手里，当你去抓门把手，准备开门时，电容传感器将检测到电容量的变化，通过运算，可知这是一个有效的触摸，电容传感器将发出请求开门的信号给门锁控制器。
宾利的开关
在宾利的开关上，你可以通过滑条来控制音量的大小，也可以通过按键来选择你需要的功能，为了增加触感，其还安装了震动器。
在技术上最牛，最炫的可算是AET研发的多功能曲面人机交互界面了。
它不但可以实现单点触摸，也可以实现滑条，旋转等功能，另外最牛的应该是它的立体感应(接近感应)了，在你不需要使用此部分功能时，它的背光灯是暗的，不会晃眼，不影响你开车。
而只要你的手靠近它，无需碰触，它将自动点亮背光灯，指引你去操作具体你想要的功能，而当你操作完毕，离开它时，它的背光又可以自动关闭。
最后从应用方面来说，由于电容传感器本身没有运动部件，经过合适的调试后它几乎可以检测任意相对介电常数大于1的物质，并能轻松顺应曲面应用的要求，因而能够成为当前各类产品应用的理想技术。
电容传感器除了在汽车和消费类电子上应用以外,在我们国家引以为傲的高铁上也多有应用.如火车上的净水,污水的水位检测,润滑油油位的检测,刹车辅助系统中的沙位检测.在工业上也常用对物料进行检测和计数.在民生应用中,其也有应用在湖面(水面)结冰及冰层
度检测,这对气象部门对凌汛的预报提供了可靠准确的数据.。
