触摸弹簧

　　触摸感应弹簧广泛应用于日常生活中。触摸感应弹簧是专用于电容式和单片机触摸屏电器的专用弹簧键。触摸弹簧也称为触摸感应弹簧、按键弹簧和接触弹簧。对于传统的机械开关，它是一种稳健的电容感应替代方案。采用伸缩式触摸按键，无需更换外壳模具即可实现触摸按键控制，触摸灵敏度非常好。

　　由于触摸弹簧的灵敏度非常好，所以适用的产品范围很广。在日常生活中，我们看到电磁炉、光波炉、电饼铛、消毒柜、油烟机、热水器、暖风机、洗碗机、收银机、按压、电烤箱、电子酒柜、饮水机等。

　　(1) 由弹簧构成的电容电感器是传统机械开关的可靠替代方案。但是，有些应用无法直接将 PCB 放置在覆盖层下方或将 PCB 连接到设备外壳。这些应用包括家用电器，如炉灶、洗衣机、冰箱、微波炉，以及各种车载电子产品，如收音机、电视调谐器、控制面板、座椅上的乘员检测系统、金属弹簧传感器——可用于替代固态电导传感器，PCB位置可以远离盖子，它可以在强烈振动或急剧温度变化的工作条件下提供可靠的传感器连接。此外，弹簧可提供背光照明、机械与电容按键融合等功能。

　　(2) 为了确定弹簧的最佳物理尺寸，将根据弹簧的高度、直径和弹簧线粗细对 FTC 的相关性进行建模。当手指放在传感器上时，弹簧和固态电导率传感器具有相同的灵敏度。当手指位置稍微远离传感器中心时，两个传感器的灵敏度都会下降，但弹簧传感器的灵敏度略强于电导传感器。当手指远离位置放置时，弹簧传感器上的强信号是弹簧传感器的一大优势，尤其是在滑块的应用中），这一点更为明显。如果盖子是 2mm 或更大，弹簧传感器会更灵敏。更适合获得电容特性最佳的弹簧物理尺寸。

　　(3) 触摸弹簧的高度应为 5mm 以上。超出这个范围，灵敏度不会随着弹簧高度的增加而增加，但不会导致性能下降；因此，电路板与覆盖层之间的距离可根据需要相应延长。如果弹簧高度小于5mm，弹性、灵敏度和侧灵敏度等性能都会受到影响。对于 4 毫米厚的盖子，弹簧直径不得小于 10 毫米以获得最佳弹簧灵敏度。在某些情况下，如果弹簧灵敏度相对于所选盖而言足够，则可以选择较小直径的弹簧。当 FTC 范围仅在数百皮法之间时，弹簧线的粗细不会对电容特性产生很大影响。因此，弹簧线的粗细由弹簧所需的强度决定。一般来说，弹簧线的粗细应在0.3-1.5mm之间。根据仿真结果，弹簧传感器的自电容大于相同直径的固态电导传感器的自电容。采用CSD法时，可通过保护电极进行补偿。

　　PCB中触摸弹簧的安装要求，由于弹簧侧面的灵敏度较高，相邻弹簧传感器之间的距离应尽可能远，以免检测错误。如果传感器间距很小，可以增加一个比较层。弹簧感应面积要求与实体按钮相同。如果盖板较厚，弹簧直径必须至少比盖板大 2 至 3 倍，PCB 与盖板之间的距离必须在 5 毫米以上。不要在弹簧下方放置固态接地，因为这会增加弹簧焊接的复杂性并增加传感器的主要电容。

　　触摸弹簧还可用于开发附加功能，包括：背光传感器通常需要背光。 LED可以用弹簧放置在传感器内部，实现统一的前面板照明。背光照明有两种类型：一种是LED安装在板子的上部可以提供漫射背光效果；二是led安装在板子的下部时，可以通过开口向上射光，达到光斑的效果。大范围的散射光适用于前面板图标的背光设计，而窄射光适用于状态指示灯的设计。双色 LED 非常适合需要背光和按钮状态指示的许多应用。触摸此按钮仅触发传感器，而按下按钮将同时触发传感器和机械按钮。在这种情况下，只有在传感器工作时，才能提供背光、提示等准备动作。只有同时触发两个按钮时才能执行最终操作。例如，在GPS导航中，触摸按键只显示提示信息，只按按键进行操作。