V průmyslových aplikacích jsou mechanické tlačítka na senzorových uzlech, průmyslové nástroje a ovládací panely náchylné k prachu a čím více prachu se hromadí, tím více nakonec vede k selhání vybavení. Systémy rozhraní lidských strojů (HMI), které nahrazují mechanické tlačítka kapacitními dotykovými mechanismy v průmyslovém prostředí, nabízejí výhody, jako je elegantnější design, snadnost čištění a menší náchylnost k mechanickému selhání. Nejnovější technologie dotyku kapacitních dotyků je krok vpřed při řešení některých z nejtěžších výzev v průmyslových HMIS.
Imunitní výzvy
Motory, opakovače a přepínače působící v průmyslovém prostředí mohou do elektrického vedení vložit významný šum. Tyto zdroje šumu mohou falešně spustit zařízení, když kolísání měřicího signálu protíná prahovou hodnotu detekce. Obrázek níže ukazuje, jak jsou měření kapacitance ovlivněna, když je přítomen hluk.
S pomocí multifrekvenčního skenování a zpracování, modulace spektra šíření a detekce nulového přechodu zabudovanou do hardwaru, tlačítka, která podporují kapacitní techniky, překoná účinky šumu v systému. Níže uvedený obrázek ukazuje interferenční signál zpracovaný s výše uvedenými technikami.
Silné ochranné kryty a problémy s rukavicemi
Pro ochranu elektronických součástí před nebezpečným a nečistým prostředím mají průmyslové panely často silné sklo nebo plastové ochranné krytí. Bez vrtání otvorů v ochranném krytu je často nemožné namontovat mechanická tlačítka tam, kde jsou potřeba, a to způsobuje, že panel je náchylný k selhání. Průmyslová prostředí také často vyžadují, aby se rukavice nosily pro provoz stroje. I když to není hlavní problém pro mechanická tlačítka, může to mít obrovský dopad na kapacitní dotykové řešení.
Kapacitní tlačítka mohou fungovat přes 60 mm tlusté sklo a 25 mm tlustých plastových štítů, což jim umožňuje používat ve sterilních i nebezpečných prostředích a přitom udržovat materiál štítu neporušený.
Tlačítka kapacitance spoléhají na změnu hodnoty kapacity, aby porozuměly příkazu, a detekce se spustí, když uzemněný objekt - lidská ruka - přijde do elektrického pole dotykového senzoru. Nošení průmyslových rukavic přidává mezi rukou a elektrodou vrstvu izolačního materiálu (dielektriku), což vede k nespolehlivé detekci.
Použitím kovového ochranného krytu je možné provozovat kapacitní dotykovou obrazovku při nošení rukavic. Místo měření změny kapacitance způsobené rukou vstupující do elektrického pole měří změnu kapacitance způsobené deformací a ohýbáním uzemněného kovového štítku. Díky tomu je tato technologie podporuje design přátelský k rukavicím.
Výzvy s nízkým výkonem
Několik polních emitorů v průmyslových systémech je napájeno aktuální smyčkou, která poskytuje velmi omezený rozpočet na energii. Při zachování schopnosti detekovat až čtyři tlačítka s méně než 4UA spotřeby energie poskytuje technologie založená na kondenzátoru průmyslové uživateli schopnost nastavit a sledovat polní zařízení s velmi nízkou režií.
Řešení
Vývoj s technologií MSP430 ™ MicroController (MCU) Captivate ™ pomohl vyhnout se mnoha výzvám. Kativate Touch MCU nejen poskytuje kompaktní a snadné řešení pro nahrazení mechanických tlačítek v průmyslových systémech HMI, ale také řeší mnoho problémů se stávajícími kapacitními dotykovými řešeními, jako je robustnost a trvanlivost v hlučném prostředí. Díky certifikovaným řešení IEC je podporovatelné pro nositelná zařízení. Certifikované řešení z něj činí rukavice přátelské a nízké.