為了可靠測量與小傳感器電極相關(guān)的小電容變化（一般小于50 pF），需要使用高靈敏度模擬前端控制器。請(qǐng)記住，塑料覆蓋材料的類型和厚度會(huì)進(jìn)一步影響傳感器透過塑料發(fā)射的小信號(hào)。控制器的模擬前端測量必須具有足夠的靈敏度來測量這種小信號(hào)，同時(shí)在所有工作條件下（例如不同的電源電壓、溫度和濕度以及覆蓋面材料的厚度和種類），在測得信號(hào)和閾值電平檢測設(shè)置之間保持較好的信號(hào)余量。較低的信號(hào)余量會(huì)增加誤檢和傳感器不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。為了最大程度降低風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)使用帶16位ADC的CDC時(shí)，在傳感器基線電平（傳感器沒有與皮膚接觸）與接觸閾值電平之間應(yīng)保持至少1000 LSB的余量。

　　AD7147和AD7148 CapTouch可編程控制器用于單電極電容傳感器，具有16位分辨率，可進(jìn)行毫微微法拉級(jí)測量，并可在滿量程范圍內(nèi)設(shè)置16個(gè)可編程閾值檢測電平值。這兩款控制器支持1 mm塑料覆蓋材料（介電常數(shù)為3.0）下的3 mm×3 mm的小型傳感器電極，同時(shí)仍保持1000 ADC LSB的滿量程信號(hào)余量。滿量程信號(hào)余量是指在沒有皮膚接觸和有皮膚接觸的情況下傳感器輸出之間的差。

　　保持可靠性能。容性傳感器電極是采用PCB上的標(biāo)準(zhǔn)銅材料或柔性材料制成的。這種材料的特性會(huì)隨溫度和濕度的變化而發(fā)生改變。這種變化會(huì)使基線電平發(fā)生偏移（所有傳感器閾值電平均是以基線電平為參考的）。較大的基線偏移增加了接觸閾值電平過低或過高的風(fēng)險(xiǎn)（過低還是過高取決于基線偏移的方向）這會(huì)引起虛假的接觸誤差，或使閾值電平不是太靈敏就是不夠靈敏，導(dǎo)致接觸狀態(tài)的不穩(wěn)定。為保持傳感器原始的信號(hào)接觸閾值檢測電平余量（靈敏度），CDC需要自動(dòng)跟蹤基線偏移誤差的幅度，并對(duì)閾值設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)的重新調(diào)整。圖2中的示例介紹了AD7147和AD7148的閾值電平如何針對(duì)因環(huán)境條件變化引起的基線失調(diào)變化進(jìn)行自動(dòng)跟蹤和調(diào)整。

圖2. AD7147/AD7148片內(nèi)環(huán)境校準(zhǔn)

　　消除測量誤差。在器件內(nèi)加入容性傳感器電極陣列的改裝行為可能造成空間限制，迫使設(shè)計(jì)人員將CDC放置在遠(yuǎn)離容性傳感器的位置。這會(huì)增加并行傳感器走線的長度并使布線密集，不利于容性檢測應(yīng)用，因?yàn)樘幱诓煌�直流電位的走線會(huì)形成圖3A所示的雜散耦合路徑。PCB的接地層無法預(yù)防這種情況，因?yàn)樽呔�和接地層處于不同的直流電位，仍會(huì)形成雜散電容（圖3B）。

　　圖3.雜散電容的路徑，顯示了下列并行走線的結(jié)果：無灌銅層的并行走線（A）、接地灌銅層上的并行走線（B），以及與走線具有相同直流電位的灌銅層上的并行走線（C）

　　若要消除雜散電容誤差，一種方法是將相鄰的走線用由直流電平驅(qū)動(dòng)的層包圍起來（該直流電平與容性傳感器電極和走線的直流電平相同）。AD7147和AD7148器件通過提供具有此功能的專用ACSHIELD輸出來消除雜散電容，如圖3C所示。

　　水療護(hù)膚產(chǎn)品等消費(fèi)類保健設(shè)備正從專業(yè)機(jī)構(gòu)走入普通家庭，用戶不再是經(jīng)過專門培訓(xùn)、熟悉產(chǎn)品及其應(yīng)用的技師。因此，很多這類產(chǎn)品需要更智能的用戶界面，才能使未經(jīng)培訓(xùn)的用戶也能掌握正確的產(chǎn)品使用方法。容性檢測為用戶界面設(shè)計(jì)人員提供了新的選擇，使他們能夠探索各種創(chuàng)新方法以滿足新的用戶界面需求。容性數(shù)字技術(shù)提供容性傳感器電極與皮膚的接觸信息，可用來保持最佳的產(chǎn)品性能和安全性。