[参考译文] FDC2214EVM：FDC2214EVM

尊敬的 Chris：

非常感谢您再次光临。

正如我所说、我已通过下图中的一根导线(显示为红色)将尺寸为3cm x 16cm 的传感器连接到 FDC2214 EVM 的传感器通道0：

传感器安装在原型安全门的翼板或翼板边缘：

 可以看到、传感器是一个光纤玻璃上的铜条、用于制作 PCB、并使用安全门盖或翼板边缘的电胶带进行安装。

浇口的机械部件由金属(不锈钢)制成、覆盖在红色塑料盖中。 这是门的演示原型、其中走廊由木材制成。

翼板或翼板能够通过 连接到 电机的机械装置移动、以打开和关闭门、如下所示：

我的目标是使用安装在翼板边缘(翼板)上的传感器、以便在门撞到人的身体之前检测到人体(或手)停止关闭门。

我想在栅极没有车身时、在校准阶段测量安装在翼板边缘上的传感器在不同角度下的电容、这为我提供了在没有车身的情况下测量电容与翼板角度的基线曲线 电压。

然后、将风门关闭时从传感器在每个角度测量的电容与每个角度的基线电容进行比较。 通过比较两个电容、我希望检测到栅极处的人体为接近传感器并停止关闭栅极。

我正在考虑使用 FDC2214来测量电容、这是基于我在您的 YouTube 上观看的接近检测演示。

现在我的问题是、当传感器安装在翼板边缘时、传感器的灵敏度会相对于我办公桌上的情况降低。

我怀疑传感器后面的金属部件吸收了传感器的电场并导致灵敏度降低。

我想知道、如果翼板边缘的面积有限、我如何增加传感器的灵敏度？

我是否可以在传感器和其他金属部件之间通过某种屏蔽来提高灵敏度？

我是否可以增加传感器的电压来增加电场、并希望这会增加灵敏度？

我尝试将 EVM 上的接地端连接到接地端、但它似乎没有显著提高灵敏度？

如果我可以让该传感器检测10 cm 至50 cm 的距离范围内的人体、那么我们将在我们的产品中大量使用 FDC2214、因此我们将极大地收到并感谢您的任何帮助。

谢谢

Amin

尊敬的 Amin：

谢谢！ 这非常清楚。 为了最大限度地提高灵敏度、当构建传感器时、应尝试最大程度地减小任何固定的传感器电容。 这包括传感器板到接地电容：

因此、您应该尝试增大 d 以减小固定电容。 为了实现更有效的屏蔽、请尝试增大接地层的尺寸；虽然这会略微增大固定电容、但改善隔离通常是值得的。

此外、为了提高性能、请使用较高的 RCOUNT 值以及较低的分立式传感器电容。 通常情况下、使用较小的固定电感器会很有帮助、因为电感器具有自己的寄生电容、这会增加到传感器总电容中。 此外、增加传感器 IDRIVE、使传感器振幅达到1.8Vp。

随附的图表显示了建议用于最稳健运行的传感器设计-此结构使用平衡传感器设计、并包含一些用于高频保护的铁氧体。

此致、

Christo

尊敬的 Chris：

我尝试使用 buf634进行主动屏蔽、TI 成员在回答以下问题时建议这样做：

缓冲器的引脚分配如下来自 TI 的数据表：

因此、FDC 通道0输出连接到 VIN (引脚3)、也直接连接到主传感器。

Vo 连接到传感器周围的屏蔽层、该屏蔽层覆盖传感器、但一个方向暴露于目标物体上。

BW 连接到 V-、两者都连接到 FDC2214 EVM 上的 GND

V+连接到 FDC2214 EVM 上的 VCC

整体连接如下所示：

但问题是、在连接缓冲器后、通过放置示波器探针、我无法看到任何振荡、就好像它加载了传感器和 FDC2214一样。

如果断开缓冲器、我可以使用示波器的探针在 IN0A 上看到一些振荡。

我真的不明白为何会有这样的不良影响？ V-和 BW 连接到 FDC2214 EVM 的 GND、V+连接到 FDC2214 EVM 上的 VCC 是正确的？ 由于 BUF 不在 FDC2214上、我通过焊接到 EVM 和试验板上的一些导线将其连接到缓冲器。 导线长度可能会导致探测。

我已将 buf 从 SMD 更改为 DIP 封装、但问题仍然相同。 它无法感应任何内容。

我迫切需要一些帮助。

谢谢

Amin

尊敬的 Chris：

感谢您提供有关降低频率的建议。

只需确认一下、通过降低传感器频率、您是否打算更改连接在 IN0A 和 IN0B 之间的 LC 振荡电路的固定电容或/和电感、以便使谐振频率发生变化？  

或者、您打算使用 GUI 更改外部时钟频率、我已将 GUI 从40MHz 更改为0.5MHz、如下所示：

此外、如果您打算更改时钟频率、我是否应该将输入抗尖峰脉冲的频率更改为1MHz？

通过改变时钟、出现了一个微小的变化电容模式、但它仍然与 buf634未就位的情况相距甚远？

我还购买了一个 FDC1004 EVM、并通过连接我用于 FDC2214 EVM 的传感器板对其进行了实验、该 EVM 的尺寸为15cm x 2.3cm。 通过连接此传感器和比 FDC1004 EVM 上的内置传感器和屏蔽大得多的屏蔽层、我注意到 、与仅使用 FDC1004上的嵌入式传感器板/屏蔽层的情况相比、电容测量的速率/频率显著降低。 FDC1004是否使用测量 RC 衰减时间的方法来测量电容？

因为如果 FDC1004使用这种方法来测量电容、那么通过使用更大的传感器来提高灵敏度、那么我们会有更大的 C、这会导致 loner RC 衰减时间、因此测量时间会显著增加、或者电容测量频率会显著下降？

非常感谢 Chris 的帮助、

Amin

尊敬的 Chris：

我还有关于传感器形状的问题。  我在主矩形传感器周围放置了一个铜线形状屏蔽层、使主矩形传感器安装在该屏蔽层内、从而在灵敏度和检测范围方面获得一些增益。 屏蔽层就像外壳、其中主传感器周围的绝缘体使传感器和屏蔽层在外壳内部断开。 但是、屏蔽和主传感器都连接到 FDC2214的引脚 IN0A。 即使两者都直接连接到同一引脚、并且没有使用缓冲器、我也设法获得了相当大的灵敏度增益、这种增益使我想到使用可能不适合现在使用的缓冲器来改善屏蔽效果。

由于屏蔽层就像主传感器周围的外壳、它导致主传感器的电场在一个方向上朝向目标、而不是其他方向。  现在、我想知道我是否可以更改主传感器的形状、以便电场聚焦于某个点或区域。 我想知道一个具有凹面形状(椭圆或球体的一部分)的传感器会将电感集中在焦距点周围、这样会以更高的灵敏度检测焦距周围的物体？

我还有 FDC2214PROXSEN-EVM ()，它的传感器板就像板周围的环，因此如果我使用 矩形/椭圆环，而不是矩形传感器，它会变得更加敏感吗？ 或者、由于直径相同的环的面积小于矩形、灵敏度会更小？

谢谢

Amin