В промышленных применениях механические кнопки на узлах датчиков, промышленных приборах и панелях управления подвержены пыли, и чем больше пыли, которая накапливается, тем больше он в конечном итоге приводит к сбою оборудования. Системы интерфейса человека (HMI), которые заменяют механические кнопки на емкостные сенсорные механизмы в промышленных средах, предлагают такие преимущества, как изящный дизайн, простота очистки и меньшая восприимчивость к механическому отказам. Последняя технология емкостной Touch - это шаг вперед в решении некоторых из самых сложных проблем в промышленных HMI.
Проблемы с иммунитетом
Двигатели, повторяемые и коммутаторы, работающие в промышленных средах, могут вводить значительный шум в линии электропередачи. Эти источники шума могут ложно запустить устройство, когда колебания в сигнале измерения пересекает порог обнаружения. На изображении ниже показано, как намерения емкости влияют, когда присутствует шум.
С помощью многочастотного сканирования и обработки, модуляции спектра спреда и обнаружения нулевых перекребования, встроенного в аппаратное обеспечение, кнопки, поддерживающие емкостные методы, преодолеют влияние шума в системе. На рисунке ниже показан интерференционный сигнал, обработанный вышеупомянутыми методами.
Толстые защитные покрытия и проблемы с перчатками
Чтобы защитить электронные компоненты от опасных и нечистых среда, промышленные панели часто имеют толстое стекло или пластиковое защитное покрытие. Без сверления отверстий в защитной крышке часто невозможно установить механические кнопки, где они необходимы, и это делает панель подверженной отказам. Промышленные среды также часто требуют ношения перчаток для работы машины. Хотя это не является серьезной проблемой для механических кнопок, это может оказать огромное влияние на емкостные сенсорные решения.
Емкостные толкатели могут работать на стеклянном стекле толщиной 60 мм и пластиковыми щитами толщиной 25 мм, что позволяет использовать их в стерильных, а также опасных средах, сохраняя при этом материал щита нетронутым.
Кнопки емкости полагаются на изменение значения емкости, чтобы понять команду, и обнаружение запускается, когда заземленный объект - человеческая рука - входит в электрическое поле датчика сенсорного. Ношение промышленных перчаток добавляет слой изоляционного материала (диэлектрик) между рукой и электродом, что приводит к ненадежному обнаружению.
Используя металлическую защитную крышку, можно управлять емкостным сенсорным экраном при ношении перчаток. Вместо измерения изменения емкости, вызванного рукой, входящей в электрическое поле, она измеряет изменение емкости, вызванное деформацией и изгибом заземленного металлического экрана. Это делает эту технологию, поддерживающую симпатичный дизайн.
Низкие проблемы с эксплуатацией
Несколько полевых излучателей в промышленных системах оснащены текущей петлей, которая обеспечивает очень ограниченный энергетический бюджет. Поддерживая возможность обнаружить до четырех кнопок с менее чем 4 UA энергоснабжения, технология на основе конденсаторов предоставляет промышленным пользователям возможность устанавливать и контролировать полевые устройства с очень низкой накладной энергией.
Решение
Разработка с помощью технологии Captivate ™ Microcontroller MSP430 ™ помогла избежать многих проблем. Cativate Touch MCU не только предоставляет компактное и простое решение для замены механических кнопок в промышленных системах HMI, но и решает многие проблемы с существующими емкостными сенсорными решениями, такими как надежность и долговечность в шумных средах. Сертифицированное решение IEC делает его защитой для носимых устройств. Сертифицированное решение делает его перчаточным и низким уровнем мощности.