在許多情況下,接近傳(chuan) 感器在印製電路板包括兩(liang) 個(ge) 導體(ti) 。中間媒介電介質的值非常小(接近1)。如果一個(ge) 物體(ti) ,例如手,移動到電容器的電子區域,它就改變電容。人體(ti) 的組成超過90%水,因而電介質的值非常大(約50)。

　　遙控開關(guan) 非常容易製造,因而使得諸如無鑰匙點火或對電動窗的箝位保護之類的應用成為(wei) 可能。無鑰匙汽車一個(ge) 重要的必要條件是盡可能使輸入電流最低——標準情況是低於(yu) 100A。多年以來製造商已經將Σ-Δ轉換器進行優(you) 化,因此已有一些適合的體(ti) 係結構。

　　雨水傳(chuan) 感器可以用一個(ge) 類似的方法來實現。它們(men) 易於(yu) 製造,性價(jia) 比較高,而且尺寸也可以是一項優(you) 勢。然而,基於(yu) 水滴光學折射的傳(chuan) 統雨水傳(chuan) 感器在擋風玻璃隻有一個(ge) 非常小活動區域,這就降低了係統靈敏度,導致重複出現幹擦和沒有擦到的問題。

　　幾何變化傳(chuan) 感器

　　依靠幾何變化的傳(chuan) 感器的例子有壓力傳(chuan) 感器、液位傳(chuan) 感器和位移傳(chuan) 感器－這些傳(chuan) 感器都是簡單地移動固定導板之間的電介質。壓力傳(chuan) 感器使用具有固定尺寸的兩(liang) 塊導板作為(wei) 膜;由於(yu) 導板有彈性,作用在傳(chuan) 感器上的壓力就會(hui) 改變它們(men) 之間的距離。

　　由於(yu) 熱擴散,溫度傳(chuan) 感器需要考慮改變的幾何形狀。設想兩(liang) 個(ge) 電極中的一個(ge) 附著在芯片上,另一個(ge) 附著在由金屬或陶瓷構成的支架上,因此支架自己作為(wei) 傳(chuan) 感器。以陶瓷為(wei) 例,能夠承受非常高的壓力和侵入的媒介。與(yu) 經典的惠斯通電橋相比較,電容壓力傳(chuan) 感器的主要優(you) 點是對輸入電流的要求更低,使得他們(men) 特別適合於(yu) 諸如輪胎壓力控製之類的應用。

　　在一個(ge) 液位傳(chuan) 感器中,一對固定的導板浸沒在要測量的液體(ti) 中。製造商能夠以非常低的成本製造出印製導體(ti) 。第二對導板附著在底部,可以檢測出由於(yu) 溫度或其他影響導致的電介質變化,如下圖所示。

　　在所有方法中,都證實了Σ-Δ技術是非常令人滿意的。許多情況下,無論如何數字濾波器都是必要的,它們(men) 可以用來實現必需的動態特性。例如,在液壓傳(chuan) 感器中需要非常長的時間常數,而接近傳(chuan) 感器必須適應變化了的四周環境(如濕度傳(chuan) 感器要適應雨或冰)。

　　采用DDS技術的可選方法

　　這種技術按照一個(ge) 完全不同的、略微更複雜一些的方式來工作。另一方麵,它可以用於(yu) 測量複阻抗,包括電感、阻抗/電容或者阻抗/電感傳(chuan) 感器等。在這種情況下,傳(chuan) 感器由一個(ge) 已知的非常精確的頻率來激發。在此,直接數字式頻率合成(DDS)技術非常適用。
 

                                                 圖6：用DDS方法計算阻抗的實部和虛部

　　這裏,傳(chuan) 感器的反應通過快速的模數轉換器和快速的傅立葉分析記錄下來。采用DDS方法,初始的相位在任何時候都可精確地獲知。用同樣的方法,對其他頻率的反應也可以測量出來。阻抗的實部和虛部可以據此計算出,並且通過數字總線輸出。完全掃描僅(jin) 需要幾百毫秒。此圖對該方法進行了說明。

　　該網絡分析儀(yi) 電路可以用於(yu) 電容和電感傳(chuan) 感器,同樣也可用於(yu) 記錄運動或測量液體(ti) 黏度的傳(chuan) 感器,例如引擎或潤滑油。

　　小結

　　電容傳(chuan) 感器正在汽車中迎來新生。新的方法在壓力、液位、濕度、雨和接近傳(chuan) 感器中已經證明獲得了初步成功。采用Σ-Δ技術能夠對不同的動態和精度需求提供靈活的解決(jue) 方案,並且使傳(chuan) 感器係統具有及其低的電源要求。CDC設備已經用於(yu) 幾種汽車應用,在許多其他領域的應用正在增加。