近來在便攜式媒體播放器、筆記型計算機、手機市場中陸續(xù)出現(xiàn)的各項令人感到興奮的電容式感測技術之應用，讓人幾乎忘了這類界面技術早已廣泛地應用于家電用品的設計中許多年了。感測算法與控制電路兩方面的重大進展，讓這項技術適用于更多的應用領域。設計人員看到了電容式感測技術的價值所在—不僅可取代機械式按鍵與膜片開關；并可適用于各項新穎的應用，如：觸控式屏幕與近距傳感器等。
感測電容
電容式傳感器是由導體片、接地面、與控制器所構(gòu)成。在多數(shù)的應用中，導體片會用一片銅制電路板，而接地則用灌注填充。這兩者之間存在有原生（寄生）電容（CP）。當其它如手指頭等導電物體接近傳感器時，隨著該物體的電容值（CF）增加，系統(tǒng)的電容值也隨之增加。（如圖1）
要偵測由CF造成電容值增加的方法有好幾個。場域效應（Field Effect）量測方法中，在感測電容器與系統(tǒng)參考電容器之間使用交流電分壓器。藉由監(jiān)測電流在分壓器上的改變可以感測到手指觸碰時所產(chǎn)生的電容值變化。電荷轉(zhuǎn)移（Charge Transfer）則使用切換式電容器電路以及參考總線電容值，重復進行從較小的傳感器電容器至較大總線電容器之間的電荷轉(zhuǎn)移步驟。總線電容器上的電壓值與傳感器電容值兩者之間存在著比例關系，因此在固定次數(shù)的步驟后量測電壓值，或藉由計算達到某一電壓臨界值所需的步驟次數(shù)，來決定該電容值。另外，弛張振蕩器（relaxaTIon oscillator）則是用量測充電時間的方法，其中充電速率通常是由固定電流源的值和傳感器電容值所決定的。較大的傳感器電容器需要較長的充電時間，這部份通常能運用脈沖寬度調(diào)變器（PWM）與定時器來進行量測。至于連續(xù)近似法（Successive ApproximaTIon）也是量測電容充電時間的方法，不同的是當中的起始電壓是由連續(xù)近似法所決定的。
以PSoC 組件執(zhí)行的連續(xù)近似法（Cypress 申請之專利）采用一組電容對電壓的轉(zhuǎn)換器以及單斜率模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）。其電容值量測方式是先藉由將電容值轉(zhuǎn)換至電壓值，接著將該電壓值儲存于電容器內(nèi)，然后再利用可調(diào)式電流源來量測所儲存之電壓值。其中電容值對電壓值轉(zhuǎn)換器乃是利用切換式電容器技術，此電路系統(tǒng)讓傳感器電容器可依其電容值反映出對應的電壓值。切換式電容器所用的頻率則是由PSoC 本身內(nèi)部的振蕩器所產(chǎn)生。
傳感器電容器連接到模擬多任務總線上，并利用同樣連接總線的可編程電流輸出數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（iDAC）進行充電。每個總線上充電電量為q=CV。當SW2 為開路且SW1 為閉路時，跨CX兩端的電位勢為零，且會減低總線上的電量，所減低的值與傳感器的電容值成比例。這種充放電的動作會一直重復，此時傳感器電容器也會成為總線上的電流負載。（如圖2）
藉由切換式電容器的電路運作，iDAC 就會以二元搜尋法的方式?jīng)Q定出總線上恒定的電壓值有多少。該電壓值會影響切換式電容器的切換頻率、傳感器電容值、以及iDAC 的電流值。總線其實也等同于一個旁路電容器（bypass capacitor），可以穩(wěn)定最終電壓。在總線上也可以增加額外的電容器，以調(diào)整電路的行為與時序。
計算所得的iDAC 值接著再度用來對總線充電，并且測量總線從初始電壓到比較器的臨界電壓所需的充電時間。初始電壓是在沒有手指觸碰的情形下，因此充電時間可事先測定。當手指觸碰傳感器時會增加CX 的值，并且降低初始電壓，因此會延長充電時間量測。（如上公式及圖3）
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