Endüstriyel uygulamalarda, sensör düğümleri, endüstriyel aletler ve kontrol panelleri üzerindeki mekanik düğmeler toza eğilimlidir ve biriken toz ne kadar fazla olursa, sonunda ekipman arızasına yol açar. Mekanik düğmeleri endüstriyel ortamlarda kapasitif dokunmatik mekanizmalarla değiştiren insan makinesi arayüzü (HMI) sistemleri, daha şık tasarımı, temizlik kolaylığı ve mekanik arızaya daha az duyarlılık gibi avantajlar sunar. En son kapasitif dokunuş teknolojisi, endüstriyel HMI'lardaki en zorlu zorlukların bazılarını çözmede bir adımdır.
Bağışıklık zorlukları
Endüstriyel ortamlarda çalışan motorlar, tekrarlayıcılar ve anahtarlar güç hatlarına önemli gürültü enjekte edebilir. Bu gürültü kaynakları, ölçüm sinyalindeki bir dalgalanma algılama eşiğini kestiğinde yanlış bir şekilde tetikleyebilir. Aşağıdaki görüntü, gürültü mevcut olduğunda kapasitans ölçümlerinin nasıl etkilendiğini göstermektedir.
Çok frekanslı tarama ve işleme, yayılma spektrum modülasyonu ve donanıma yerleştirilmiş sıfır geçiş tespiti ile kapasitif teknikleri destekleyen düğmeler, sistemdeki gürültünün etkilerinin üstesinden gelecektir. Aşağıdaki resim, yukarıda belirtilen tekniklerle işlenen girişim sinyalini göstermektedir.
Kalın koruyucu kapaklar ve eldiven sorunları
Elektronik bileşenleri tehlikeli ve kirli ortamlardan korumak için, endüstriyel panellerin genellikle kalın bir cam veya plastik koruyucu kapağı vardır. Koruyucu kapakta delikler açmadan, mekanik düğmeleri ihtiyaç duydukları yere monte etmek genellikle imkansızdır ve bu paneli arızaya eğilimli hale getirir. Endüstriyel ortamlar da genellikle makine çalışması için eldivenlerin giyilmesini gerektirir. Bu mekanik düğmeler için önemli bir sorun olmasa da, kapasitif dokunuş çözümleri üzerinde büyük bir etkisi olabilir.
Kapasitif pushbuttons, kalkan malzemesini sağlam tutarken steril ve tehlikeli ortamlarda kullanılmalarını sağlayan 60mm kalınlığında cam ve 25mm kalınlığında plastik kalkanlardan çalışabilir.
Kapasitans düğmeleri, bir komutu anlamak için kapasitans değerindeki bir değişikliğe dayanır ve topraklanmış bir nesne - bir insan eli - dokunmatik sensörün elektrik alanına geldiğinde algılama tetiklenir. Endüstriyel eldiven giymek, el ve elektrot arasında bir yalıtım malzemesi (dielektrik) tabakası ekler ve bu da güvenilir olmayan bir tespit ile sonuçlanır.
Metal koruyucu bir kapak kullanarak, eldiven giyerken kapasitif dokunmatik ekranı çalıştırmak mümkündür. Elektrik alanına giren elin neden olduğu kapasitans değişikliğini ölçmek yerine, topraklanmış metal kalkanının deformasyonunun ve bükülmesinin neden olduğu kapasitans değişikliğini ölçer. Bu, bu teknolojinin eldiven dostu tasarımı destekliyor.
Düşük Güç Operasyon Zorlukları
Endüstriyel sistemlerdeki çeşitli saha yayıcılar, çok sınırlı bir güç bütçesi sağlayan mevcut bir döngü ile güçlendirilir. Kapasitör tabanlı teknoloji, 4UA'dan daha az güç tüketimi olan dört düğmeyi tespit etme yeteneğini korurken, endüstriyel kullanıcılara çok düşük güç yükü olan saha cihazlarını ayarlama ve izleme yeteneği sağlar.
Çözüm
MSP430 ™ Mikrodenetleyici (MCU) Captivate ™ teknolojisi ile gelişmek, birçok zorluktan kaçınmaya yardımcı oldu. Cativate Touch MCU sadece endüstriyel HMI sistemlerindeki mekanik düğmeleri değiştirmek için kompakt ve kolay bir çözüm sağlamakla kalmaz, aynı zamanda gürültülü ortamlarda sağlamlık ve dayanıklılık gibi mevcut kapasitif dokunmatik çözümlerle ilgili sorunların çoğunu da çözer. IEC Sertifikalı Çözüm, giyilebilir cihazlar için desteklenebilir hale getirir. Sertifikalı çözüm onu eldiven dostu ve düşük güç sağlar.