I industrielle applikasjoner er mekaniske knapper på sensornoder, industrielle instrumenter og kontrollpaneler utsatt for støv, og jo mer støv som samler seg, jo mer fører det til slutt til utstyrssvikt. Human Machine Interface (HMI) -systemer som erstatter mekaniske knapper med kapasitive berøringsmekanismer i industrielle miljøer gir fordeler som slankere design, enkel rengjøring og mindre mottakelighet for mekanisk svikt. Den siste kapasitive berøringsteknologien er et skritt fremover for å løse noen av de tøffeste utfordringene i industrielle HMI -er.
Immunitetsutfordringer
Motorer, repeatere og bytter som opererer i industrilommer kan injisere betydelig støy i kraftledninger. Disse støykildene kan falskt utløse en enhet når en svingning i målesignalet krysser deteksjonsgrensen. Bildet nedenfor viser hvordan kapasitansmålinger påvirkes når støy er til stede.
Ved hjelp av flerfrekvensskanning og prosessering, spredningsspektrumsmodulasjon og null-kryssingsdeteksjon innebygd i maskinvaren, vil knapper som støtter kapasitive teknikker overvinne effekten av støy i systemet. Bildet nedenfor viser interferenssignalet behandlet med de ovennevnte teknikker.
Tykke beskyttelsesdeksler og hansker
For å beskytte elektroniske komponenter mot farlige og urene miljøer, har industripaneler ofte et tykt glass- eller plastbeskyttelsesdekke. Uten å bore hull i beskyttelsesdekselet, er det ofte umulig å montere mekaniske knapper der de er nødvendig, og dette gjør panelet utsatt for feil. Industrielle miljøer krever også ofte hansker for å bli slitt for maskindrift. Selv om dette ikke er et stort problem for mekaniske knapper, kan det ha stor innvirkning på kapasitive berøringsløsninger.
Kapasitive trykknapper kan operere gjennom 60 mm tykt glass og 25 mm tykke plastskjold, noe som gjør at de kan brukes i sterile så vel som farlige miljøer mens du holder skjoldmaterialet intakt.
Kapasitansnapper er avhengige av en endring i kapasitansverdi for å forstå en kommando, og deteksjon utløses når et jordet objekt - en menneskelig hånd - kommer inn i det elektriske feltet i berøringsføleren. Å ha på seg industrihansker tilfører et lag med isolerende materiale (dielektrisk) mellom hånden og elektroden, noe som resulterer i upålitelig deteksjon.
Ved å bruke et metallbeskyttende deksel er det mulig å betjene den kapasitive berøringsskjermen mens du bruker hansker. I stedet for å måle endringen i kapasitans forårsaket av hånden som kommer inn i det elektriske feltet, måler det endringen i kapasitans forårsaket av deformasjon og bøyning av det jordede metallskjoldet. Dette gjør denne teknologien til å støtte hanskevennlig design.
Utfordringer med lav effekt
Flere feltutsendere i industrisystemer drives av en nåværende sløyfe, som gir et veldig begrenset kraftbudsjett. Når du opprettholder muligheten til å oppdage opptil fire knapper med mindre enn 4UA strømforbruk, gir den kondensatorbaserte teknologien industrielle brukere muligheten til å stille inn og overvåke feltenheter med veldig lav effekt.
Løsningen
Å utvikle seg med MSP430 ™ Microcontroller (MCU) Captivate ™ -teknologi bidro til å unngå mange av utfordringene. Cativate Touch MCU gir ikke bare en kompakt og enkel løsning for å erstatte mekaniske knapper i industrielle HMI -systemer, den løser også mange av problemene med eksisterende kapasitive berøringsløsninger, for eksempel robusthet og holdbarhet i støyende miljøer. Den IEC -sertifiserte løsningen gjør den støtte for bærbare enheter. Sertifisert løsning gjør det hanskevennlige og lave effekt.