1831年，法拉第发现了电磁感应。他发现，导体在穿过磁场时发生与移动速度直接成正比的电压：导体移动速度越快，电压就越高。现在，感应式近接传感器运用法拉第的电磁感应规律，无需实践接触传导资料就能检测到它们的间隔。可是，这些传感器的最大不足之处是它们只能检测金属导体，并且不同类型的金属对检测规模也会带来必定影响。
另一方面，近接电容式传感器恪守同一原理，可是可以检测具有传导性的任何事物或不同于传感器电极环境介电功用的任何事物。跟着人机界面规划更多地选用接触面板来可靠地呼应指令，近接电容式传感器变得越来越遍及。现在在很多不同的操控面板运用中，飞思卡尔的先进的MPR083和MPR084近接电容式接触传感器操控器可以替代开关和按钮。MPR083 器材支撑8方向旋转界面，而MPR084 器材则可以操控多达8个接触板。
近接电容式传感器概述
近接电容式传感是一项支撑接触检测的技能，它经过丈量电容和展现电容改变来反映周围资料的改变。某些传感器经过生成电场并丈量该电场所遭受的衰减，然后测出改变。与感应式传感器不同的是，近接电容式传感器可以检测具有传导性的任何事物或不同于传感器电极环境介电功用的任何事物。它们是超卓的接触板支撑东西，由于咱们人体的主要成分是水，具有很高的介电常数;并且咱们体内包含离子物质，这使得人体成为很好的电导体。
在近接电容式传感器中，飞思卡尔运用了多种技能。MC33794、MC33941和MC34940产品系列在传感器集成电路(IC)中包含振荡器电路，以生成高纯度、低频率5V正弦波，并由39000欧姆负载电阻器进行调理。这个AC信号被馈入复用器里，复用器然后将信号定向传输到选定的电极/参阅引脚或内部丈量节点上。IC主动把未选的节点衔接到电路接地中，充任创立电场电流所需的回来途径。
当物体(例如咱们高度绝缘和导电的身体上的一个手指)接近金属电极时，就构成了一条电途径，然后导致电场电流发生改变。正常情况下，传感器丈量发生电的电场中的AC阻抗，并且将将丈量转化成DC输出电压。带有模数操控器(ADC)的外部微操控器然后会处理这个信息，以履行恣意数量的功用，例如与接触板操控面板相关的功用。可是，咱们更先进的MPR083和MPR084近接电容式接触传感器操控器则经过带定制寻址的内置%&&&&&%(I2C)生成数字输出，因而不需求外部ADC。
这种丈量方法触及RC振荡器技能，该技能选用GPIO检测准确电压改变。GPIO在0.5x Vdd时完结从低到高的过渡，并经过丈量推迟完成接触检测。MPR08X系列的优势包含功耗更低、智能添加，并对特定微操控器优化了传感器算法。器材和软件都具有很高的可装备性，并且针对专用传感器版面规划还优化了操控器。时钟由寄存器操控，以便完成准确的电源形式操控，降低功耗。
由于可靠性的进步(无移动部件)、更大的规划自在和更时髦的外观，近接电容式接触传感正快速遭到规划人员的欢迎。
旋转式接触轮是一组呈环状摆放的接触板(参见图5)。接触轮不只检测手指的存在，并且检测手指在接触轮外表的方位。这个外表是指旋转式轮内周与外周间的面积。
MPR083近接电容式接触传感器操控可以操控8方向旋转接触轮和线性滑轨运用。电容式滑轨是一个延伸的接触板，可以沿滑轨长度检测手指方位。原始检测输出是一个给出接触条件的单位和一个给出方位信息的多位字。
音量操控是电容式滑轨的典型运用。
MPR083器材具有与MPR084接触传感器操控器相同的特性，包含通用引脚输出，然后简化了操控面板、开关替换、旋转式和线性滑轨及接触板施行的办理。
近接电容式传感器的其他运用
尽管接触传感是近接电容传感器的一个增加最为敏捷的商场，但它们也被广泛运用于消费、工业和轿车商场中的很多其他立异运用。例如：
液位传感。一个运用近接电容传感丈量液位的简略规划，需求在水柱中放置笔直电极条，然后在水柱壁上构成笔直的电容器。当水柱变空时，就构成一个电容器。但装满水后，电容器就一分为二，其间一个装满空气(电介质为1)，另一个装满水(电介质约为80)。简略的算法可以确认液体高度。但在比如洗衣机等运用中，由于参加了清洁剂，并且呈现了尘埃和其他杂质，该体系无法补偿不同的介电特点。
更顶级的电容体系运用梯度电极。这种电极摆放需求将两个厚度不等的电极板互相堆叠。跟着液位上升，电极的不同方位将与水“接触”，然后可以提取它们之间的仅有比率。这个比率将与液位直接相关，而这个方位的绝对值将供给电介质信息。这些信息可以用来估量水中的番笕和污物含量。
近接传感。近接电容传感器的别的一个常见用处根据其检测物体近接性的才能。电容器模型等式(1)显现，电容与两个电容器极板(1/d)之间的间隔呈反比。在典型运用中，传导电极极板应是其间一个电容器极板，而感应目标则充任另一个电容器极板。
尽管间隔和电容之间的联系是一种渐近联系，但这类传感器更适合在近接中需求高分辨率运用中。例如，飞思卡尔MC34940近接电容式接触传感器将极板中的1英尺作为电极，检测间隔在1英寸外的一支手。
近接传感技能在很多商场的安全运用中发挥着重要作用。例如，它们可以检测车内是否有人，乃至能确认他们的个头巨细，以触发安全带警报，为安全气囊布置体系供给名贵的数据。
多电极和屏蔽驱动技能
飞思卡尔的MC33794、MC33941和MC34940近接电容式接触传感器可以支撑多个电极，为一个芯片操控的几个运用供给渠道，即使这些运用的距离很大。可是，由于电极信号是经过电线或同轴电缆发射到传感器IC上的，所以它们会由于外界搅扰而削弱。为了最大极限削减搅扰，飞思卡尔在这些部件中都融入了一个屏蔽驱动。
屏蔽驱动电路供给电极回来的AC信号的缓冲版别。由于它与电极信号具有相同的振幅和相位，两个信号之间没有很大不同或许不同很小，因而抵消了任何电场。实践上，屏蔽驱动把电极信号从外部虚拟接地中隔离开来，完成尽或许准确的长途电极丈量，好像它们离%&&&&&%很近相同(图7)。
一个常见运用是将屏蔽驱动连到与电极和对应电极端子相连的同轴电缆屏蔽上。
屏蔽驱动技能的别的一个典型运用是驱动接触传感器电极阵列后边的接地平面，来抵消或许削弱AC信号的任何虚拟接地(图8)。屏蔽驱动约束了边际电场的信号丢失，因而有助于保证最强壮的或许电场，并且在接触面板中还能增强接触板的灵敏度。
屏蔽驱动技能不只使开发人员可以用最少的近接电容式接触传感器来驱动很多独立运用，并且还能规划很多的独立电极，在更广泛的区域内履行同一功用，例如可以感应到乘客乃至盯梢乘客移动的智能脚垫。
近接传感与无线协议(如ZigBee技能)的结合，完成了更广泛的操控和与局域网衔接，运用时机将层出不穷。安全、照明、集成的文娱操控和通用近接检测，这些仅仅很多运用近接电容传感技能优势(如便利性和价格相对低价的)的运用示例中的几个。
定论
近接电容式传感器在很多消费、工业和轿车运用中的运用正迅猛增加。规划出可以运用智能接触操控界面的操控面板运用，将为生产商和顾客带来很多优点，包含：
替代机械按钮、开关和滑轨;
削减机械磨损，增强可靠性;
为产品规划人员供给更大的灵活性;
下降体系总成本;
简化机器操控界面。
飞思卡尔的近接电容接触传感器系列将持续强大，为生产商供给更多在他们的新产品规划中运用近接电容式传感器的时机。飞思卡尔近接%&&&&&%式接触传感器技能现已把操控面板规划的准确性、运用性和可靠性进步到一个新水平，并将持续协助客户在全球新式商场发明出新的运用
