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传感方法
【来源】:翌芯电子    【作者】:互联网    【发表日期】:2015-02-10

 

传感原理
Microchip GestIC®技术是一款专利的3D传感器技术,采用电场(E-field)技术实现高级接近传感。它可以通过检测、跟踪和区分用户的手或手指在自由空间中的移动来实现全新的用户界面应用。
 

  • 电场基本原理

  电场由电荷产生,它分布在围绕表面带电物体的三维空间中。对电极施加直流电压(DC)会产生恒定电场。

  施加交流电压(AC)时电荷会随着时间变化,从而产生变化的电场。当电荷随着频率f按照正弦曲线变化时,产生的电磁波特性波长λ = c/f,其中c是波速——真空中的光速。

 

  • 工作原理

 

图1:电场未失真

  GestIC®技术使用100 kHz范围内的发送(Tx)频率,从而得到大约3 km的波长。电极几何尺寸通常小于20 x 20 cm,相比而言λTx波长大很多。

  因此,磁分量实际为零,且不会传播电波。所得到的是准静态电近场,可用于感应导电物体(如人体)。

  一旦用户进入感应区域,电场就会失真。场电力线会被引向人手并通过人体分流到地。图1和图2中的模拟结果显示了接地的人体对电场的影响。

  如图所示,人体的接近会导致等电位线挤压,并将接收(Rx)电极信号电平平移至较低的电位,由相应采用GestIC®技术的产品检测。

图2:由人手引起的电场失真