逐漸流行的容式傳感，低功耗非接觸傳感優勢明顯

電子發燒友網報道（文/李寧遠）電容和電感作為絕大部分電路中的基礎元件，在電子電路中有著廣泛的應用。為人熟知的是它們作為被動元件的應用，其實二者都可以用于傳感。

此前電感式傳感的應用已經有過詳細的介紹，其實電容式傳感也有著很多應用而且特征突出，容式傳感是以電容作為傳感元件，將被測物理量或機械量轉換成為電容變化量變化的一種轉換裝置，在位移、角度、振動、速度、壓力等方面的測量應用頗多。

逐漸流行的電容式傳感

現在很多傳感應用里，容式傳感正在變得越來越流行，如接近檢測、手勢檢測、液位感應、材料檢測等等。在很多傳統應用光學原理的傳感里，容式傳感越來越受青睞。

究其原因，電容式感應展現出了相較于其他檢測方法，它表現出了可以感應多種不同種類材料的多樣性，可以進行非接觸式感測的靈活性，不會磨損的可靠性。容式傳感，在合適的應用中能在很小的尺寸下實現遠距離的感應，當然，整個傳感PCB成本低也是受青睞的重要原因，而且功率也不會太高。

其原理即利用了電容的經典特性電容耦合，最典型也最為人熟知的傳感器構造由上下電極平行板（極板）、絕緣體（電介質）和襯底構成，當薄膜受壓力作用時，薄膜會發生一定的變形，帶動上下電極之間的距離發生一定的變化，從而使電容發生變化，根據電容的變化得出對被測物體的傳感。

有些應用里電容傳感構造則采用平行指，在人體感測里也會用到單板構造的設計。具體的選擇需要綜合傳感器到目標的距離、目標的介電常數、所需的靈敏度三項指標來考慮。

有一些觸控應用里也會應用到電容，電容傳感和電容觸控是有一些相同的地方的，甚至有些傳感應用也可以用觸控用電容來做，但這并不是完全將二者畫等號。二者在通道數、分辨率、使用距離、靈敏度上都有著差異，各有優勢也各有局限。

在電容技術、數字轉換技術的發展下，容式傳感成為一種低功耗、低成本且能實現高分辨率非接觸感測的重要傳感手段，在汽車、工業、醫療等熱門領域鋪開了不少應用。

典型的容式傳感應用體現了哪些優勢？

汽車應用里，高級自動駕駛現在規定必須配置離手檢測。離手檢測現在最前沿最主流的研發方向就是電容感應。圖像識別軟硬件工程量太大，而在電容式感測中，當駕駛員手扶或離開轉向盤時，電容會發生相應變化以此實現感應。

如果傳感器足夠靈敏，容式傳感方案甚至還能準確地識別出不同的抓握姿勢，對方向盤狀態做精準的判斷。這是目前很多廠商都在做的一個方向，并且在不斷深入劃分每一個電容值對應的姿勢的識別。

濕度傳感用電容技術來做也是現在很一個流行的方向，傳統可能更多的是用電阻來做，高分子濕敏是很精準的方案，不過電容的優勢也很明顯。

電容式濕度傳感線性化程度很高，比電阻式要高，做處理時不需要做很多變換，這也讓電容式傳感在低濕范圍里有更好的靈敏度。而且因為電容構造的原因，相對來說它響應速度會更快一些。此外，電容可以實現非接觸式的測量，這是現在很看重的特性，雖然電阻式可以做到很高精度但是基本是接觸式的，這在應用靈活性上就欠缺了。

小結

這些常見的電容式傳感在應用里都有著很獨特的優勢，是在很多傳感應用里都有不錯的應用前景。雖然容式傳感的劣勢讓其應用范圍有著局限性，但是隨著材料、工藝和電子技術的發展，容式傳感在盡可能克服短板的同時將其非接觸測量的優勢進一步發揮了出來。