環(huán)境對(duì)電容容值的變化將直接影響觸摸開關(guān)的質(zhì)量

（文章來源：捷思奇）

一般我們?cè)谑褂?u>電容元器件時(shí)都會(huì)參考生產(chǎn)廠家所提供的技術(shù)手冊(cè)，受測(cè)上也有關(guān)于溫度變化對(duì)電容容值改變的曲線，在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)會(huì)對(duì)我們產(chǎn)品的需求與應(yīng)用場(chǎng)合選擇合適的電容來使用 。當(dāng)初曾經(jīng)購買一批電容生產(chǎn)LED燈驅(qū)動(dòng)，一樣在黑河客戶使用中，發(fā)生冬天零下二十度燈不亮的情況；但是當(dāng)故障品發(fā)回到公司后，一上電卻完全可以正常使用；客戶直覺是我們的產(chǎn)品問題，可是銷售收到維修品后也直接拍下視頻反饋訊息回去給客戶，并將維修品發(fā)回。

電容有關(guān)的計(jì)算公式：一個(gè)電容器，如果帶1庫的電量時(shí)兩級(jí)間的電勢(shì)差是1伏，這個(gè)電容器的電容就是1法，即：C=Q/U。但電容的大小不是由Q（帶電量）或U（電壓）決定的，即：C=εS/4πkd 。其中，ε是一個(gè)常數(shù)，S為電容極板的正對(duì)面積，d為電容極板的距離， k則是靜電力常量。 而常見的平行板電容器,電容為C=εS/d.（ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為極板面積，d為極板間的距離。）

電容器的電勢(shì)能計(jì)算公式：E=CU^2/2=QU/2，多電容器并聯(lián)計(jì)算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn 多電容器串聯(lián)計(jì)算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn。電容器對(duì)于頻率高的交流電的阻礙作用就減小,即容抗小,反之電容器對(duì)頻率低的交流電產(chǎn)生的容抗大；對(duì)于同一頻率的交流電電．電容器的容量越大，容抗就越小，容量越小,容抗就越大。

串聯(lián)分壓比：電容越大分的電壓越小 并聯(lián)分流比：電容越大通過電流越大，當(dāng)t= RC時(shí)，電容電壓=0.63E； 當(dāng)t= 2RC時(shí)，電容電壓=0.86E； 當(dāng)t= 3RC時(shí)，電容電壓=0.95E； 當(dāng)t= 4RC時(shí)，電容電壓=0.98E； 當(dāng)t= 5RC時(shí)，電容電壓=0.99E；T單位S R單位歐姆 C單位F。T時(shí)刻電壓：Vt=V0+(V1-V0)*[1-exp(-t/RC)]。充放電時(shí)間：T=RC*Ln[(V1-V0)/(v1-vt)]。

從以上的物理計(jì)算電容的公式，推展出電容式顯示屏與電容觸摸開關(guān)的應(yīng)用；人本身也是導(dǎo)電體，在上述的第二點(diǎn)中所說的平行板電容器，把手指當(dāng)做電容的極板，當(dāng)手紙接近到另一極板(PCB電路板)會(huì)改變極板的電容量，這個(gè)改變?cè)?u>MCU的ADC轉(zhuǎn)換后得到的值與之前手指遠(yuǎn)離的值兩個(gè)做比對(duì)，判斷出變化而執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作(開關(guān)打開或關(guān)閉)。

可在應(yīng)用中我們是使用開放式的平板電容方式去做電容式觸摸開關(guān)，所以當(dāng)溫度與濕度的變化，對(duì)于電容容值的影響相當(dāng)?shù)拇螅葜档母淖円簿褪请娙菔接|摸開關(guān)判斷開或關(guān)的技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)，所以在此基礎(chǔ)上很多生產(chǎn)廠家的電容觸摸開關(guān)產(chǎn)品常會(huì)發(fā)生不知道原因自動(dòng)開啟或關(guān)斷的情況發(fā)生，導(dǎo)致客戶在安裝使用后的體驗(yàn)非常不好，抱怨連連，最后負(fù)面評(píng)價(jià)影響整個(gè)市場(chǎng)推廣。

回到技術(shù)問題的探討，在電容的物理特性上可以找到答案；溫度過低會(huì)造成電子移動(dòng)的遲緩，也會(huì)影響電容容值的大小，在相同時(shí)間與相同電壓對(duì)電容充電溫度過低會(huì)產(chǎn)生容值較低的情況(這也說明為何在東北，冬天電動(dòng)車的行車距離短的原因)所以這個(gè)時(shí)后會(huì)造成電容觸摸開關(guān)手觸摸沒有反應(yīng)的原因之一。

此時(shí)提高電容觸摸開關(guān)的溫度，觸摸開關(guān)就恢復(fù)正常使用。但是現(xiàn)實(shí)生活中不可能為了開燈而拿吹風(fēng)機(jī)去加熱后才開燈，這與真正的使用環(huán)境是相悖的。所以如何適應(yīng)環(huán)境溫度的改變，控制好溫度對(duì)觸摸電容開關(guān)容值的變化，是讓產(chǎn)品穩(wěn)定的關(guān)鍵，維持工作溫度也是一種選擇。

水是導(dǎo)體，空氣中如果水氣多濕度高，電能會(huì)穿透空氣傳輸產(chǎn)生電弧。開放式平行板電容如果處魚叫高濕度環(huán)境中也會(huì)自行放電，而所改變產(chǎn)生的情況就會(huì)導(dǎo)致電容式觸摸開關(guān)發(fā)生莫名其妙的開或關(guān)；所以觸摸式電容開關(guān)，對(duì)于環(huán)境中濕度的變化控制也是至關(guān)重要，否則無法提供穩(wěn)定的產(chǎn)品給客戶使用。

畢竟實(shí)驗(yàn)室中的產(chǎn)品，是在一個(gè)理想的環(huán)境中所開發(fā)出來的產(chǎn)品；目的只是要驗(yàn)證功能性、邏輯性是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，距離上市銷售還要經(jīng)過使用者環(huán)境與操作檢驗(yàn)尚有非常大的差異。對(duì)于真正穩(wěn)定的電容式觸摸開關(guān)，必須要將溫度、濕度對(duì)電容容值的影響完全考慮進(jìn)去，并且維持穩(wěn)定的環(huán)境參數(shù)，如此才能夠提供高品質(zhì)穩(wěn)定的電容觸摸開關(guān)面向全球消費(fèi)者。

未來智能家居電容式觸摸開關(guān)是控制電燈最佳的執(zhí)行器，兼具美觀 、安全的特性，技術(shù)的突破是市場(chǎng)成功的關(guān)鍵，唯有對(duì)環(huán)境因素變化提供穩(wěn)定的容值才會(huì)是產(chǎn)品穩(wěn)定的最佳解決方案。
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