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亲爱的先生和女士们,

 

我们正在考虑在连接到 FG 的金属框架上实现 PSoC4s MAX 接近传感器。

图像示意图如下:

MiNe_85951_0-1692777249269.png

当我们验证操作时,PSoC4s MAX的距离传感器的灵敏度非常差,因为金属框架变成了坚固的基础。

以下两个可以作为对策吗?

请告诉我们在如此坚固的接地金属框架中使用接近传感器的最佳方法。

 

(1) 使用绝缘片

MiNe_85951_0-1692778207207.png

(2) 隔离 PSoC4s MAX 和距离传感器接地

MiNe_85951_1-1692778943382.png

问候,

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嗨 @MiNe_85951

通常,在接近传感器附近放置金属会导致感应距离缩短。 之所以发生这种情况,是因为本应传播得更好的电场线由于与接地的金属耦合而无法扩散。

为了最大限度地提高性能, CAN 尝试以下操作:

1。使用绝缘材料是件好事(放在金属框架的正上方)。

2。使用两层 PCB,底层为阴影,顶层为传感器。 你应该准备好将底层和顶层舱口分别驱动到 GND 和盾牌上。 这 CAN 0欧姆电阻的帮助下完成。

3。是否需要将金属框架连接到地面? 如果保持浮动,它不会增加耦合,我们 CAN 实现更高的距离。 但是,浮动金属可能会在系统中产生噪音。 这 CAN 通过绝缘层和底层舱口来解决,这将保护接近传感器免受浮动金属框架的噪音的影响。

最诚挚的问候,

 

 

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嗨 Nin,

 

我们客户的应用程序设想机器人可以检测避免人为接触。

机器人的金属框架连接到坚固的地面,并且必须在其表面放置电容式接近传感器。

即使我们在PSoC4S MAX演示套件 CY8CKIT-041S-MAX的传感器板背面放置了铜箔胶带接地,我发现仍然很难检测到信号。

MiNe_85951_0-1693379114563.png

我们从实验中了解到,如果传感器下方有地面,则无法检测到信号,但是避免这种情况的最佳方法是什么?

如果下图"中以红色字母表示的"距离变远,传感器会做出响应,但是有没有办法通过缩短这个距离来使其起作用

MiNe_85951_1-1693379447420.png

问候,

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嗨 @MiNe_85951

感谢您指出您面临的问题。 我们的团队正在内部验证 PSoC 4100S Max Pioneer 套件的近距离调整。 我分享了正确的调谐参数,并解释了如何最大限度地缩短 Pioneer Kit 的调谐距离。

目前,我们能够使用该套件实现近18cm的近距离距离。 但是目前,信噪比很低。 如果您想要更高的信噪比(大于 5:1),则感知到的近距离会更低。 当前的配置包括将所有舱口都放在盾牌上,即 R7、R8 和 R10 装有 0 欧姆电阻。

常规扫描设置:

image.png

  1. 调制器时钟分频器应设置为 2。使用最高的调制器时钟频率会使噪声进入系统并降低 SNR。
  2. 需要使用 CIC2 滤波器才能实现最大近距离和
  3. 应为邻近控件启用 IIR 过滤器。 (CIC2 过滤器应配有 IIR 以获得最佳效果)

高级 CSD 设置:

image.png

  1. 应将非活动传感器连接设置为屏蔽。 这在增加近距离方面起着重要作用。
  2. 盾牌模式应处于活动状态以获得最佳性能,因为被动模式无济于事。 但这样可以节省一些电量。
  3. 盾牌总数应为 28。 是的,这是因为我们想用盾牌驱动顶部和底部的舱口,整个触摸板也要进行屏蔽。 如果您的应用程序不需要触摸板,则无需对其进行配置。 行只有 10 个别针,列有 16 个别针。 所以,10+16+2 = 28。

扫描配置:

image.png

为按钮或距离分配相应的 CapSense 引脚,然后分配正确的频道。 在这种情况下,我们将同时使用这两个渠道。

您 CAN 看到屏蔽连接的数量现在为 28 个,并为每个连接分配两个屏蔽填充引脚以及触摸板的行和列。

控件特定参数:

image.png

  • Sense Clock Divider:这应该足够好,可以正确地为传感器充电和放电。 根据示波器上观察到的充放电曲线,在这种情况下 32 就足够了。 但是降低频率将允许充放电。因此,在分频值 48 和 64 时观察到更好的结果。
  • 订阅转换次数:3000 是一个很大的数字,由于扫描时间长,刷新率会受到影响,但是对于与邻近相关的应用程序,应该没问题。 为了获得良好的灵敏度,这是必要的。
  • 抽取率:应该是 (nsub*snsclkDiv/3)。 当该值超过 255 时,我们将 255 作为抽取率。 它可能会引发 CIC2 过滤器周期溢出警告。 但是,事实证明,它可以提高信噪比和距离,因此我们允许它溢出。

感谢您的耐心等待,希望这会有所帮助。

最诚挚的问候,

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嗨 Nin,

 

感谢您的回复。

但是,当用作环形天线的距离传感器附近有坚固的地面时,我们需要解决感应距离缩小的问题。

根据过去的经验,我认为在电容式接近传感器的环形天线下方有如此坚固的地面时,没有解决办法。

面对这个问题,英飞凌是否有任何硬件或软件解决方案?

 

问候,

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嗨  @MiNe_85951

 

是的,你说得对。 接地金属的存在会缩短接近距离。 这是因为本应广泛分布的电场线现在正在吸引情侣接触这种接地的金属。 这就是为什么我们配置了很多盾牌设置来为电磁波提供方向性。 以上建议是我们 CAN 做的最好的建议。

 

但我想补充一点,扩展套件上的PCB并不适合评估。 底层舱口本来可以越来越大,这将提高近距离性能。

 

您正在使用连接到地面的铜板来评估金属的影响。 试着切一块比底层舱口小的铜然后试试。

 

最诚挚的问候,

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嗨 Nin,

 

我很欣赏你建议的参数。

但是,客户需要增加探测距离并缩短检测时间(5 毫秒以内),他们发现两者兼而有之极其困难。

 

我想确认以下建议的内容:

/********************************************************************************************************************

>您正在使用连接到地面的铜板来评估金属的影响。 试着切一块比底层舱口小的铜然后试试。

/********************************************************************************************************************

在客户的应用中,地平面面积大于底部舱口。

在物理上是否可以容忍面积大于传感器和主动盾牌尺寸的地面平面?

 

问候,

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嗨 @MiNe_85951

 

在物理上是否可以容忍面积大于传感器和主动盾牌尺寸的地面平面?

答:是的,这是可能的。 但是你需要在最后使用定制的 PCB 进行评估。

 

正如您在客户应用程序中提到的那样,接地平面面积比底部舱口大,最好使用定制的PCB。 扩展套件上的 PCB 不适合根据您的预期应用进行评估。 底层舱口本来可以越来越大,这本来可以提高近距离性能。

 

最诚挚的问候,

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