电容传感技术在便携式媒体播放器、笔记本电脑和手机等产品中的应用已经在市场上引起了极大轰动，在这样的背景下，人们很容易忽视这种接口技术数年前就已服务于白色家电应用领域的事实。电容传感技术在传感算法与控制电路等方面取得的巨大进步已使该技术的应用领域得到进一步拓展。设计者已认识到了电容传感作为机械按钮和薄膜开关取代技术的巨大价值，同时发现这种技术在触摸屏和接近传感器等领域也有着激动人心的应用前景。

传感电容

　　电容传感器由焊盘、周围地线及其与控制器间的连接元件组成。焊盘为大型铜制封装，周围地线为灌注填充，二者之间会产生一定的寄生电容CP。当第三方导电物体（如人的手指）接近传感器时，系统电容将因该导电体CF 的电容而增加。

▲图1  电容传感系统原理示意图

　　我们可以使用数种方法检测由CF 带来的电容增加。在传感电容和本地参考电容之间使用交流电分频器的场效应法便是其中之一，这种方法通过监测分频器的电压变化可以探测到手指的存在。电荷转移是通过使用一个开关电容电路和一个参考总线电容，电荷在较小的传感电容器与较大的总线电容器之间反复地进行转移传输一段时间后，就会在总线上产生一个稳定的起始电压，这个起始电压的大小与电容的大小成比例。因此，可通过测量总线上的起始电压的大小来确定电容值的大小。起始电压的大小可以通过测量由恒流源和参考总线电容构成的张弛振荡的充电时间方法来实现。较大传感电容器需要更长的充电时间，通常使用PWM 和定时器进行测量。起始电压的建立通过逐步逼近法实现。逐步逼近法是一种电容充电时间的测量方法。   　

　　利用PSoC 器件实施的逐步逼近法（赛普拉斯专利）使用电容电压转换器和单斜率ADC （模数转换器）技术。首先将电容转换成电压并将其存储在电容器中，再使用可调恒流源对存储电压进行测量，从而得出电容值。   　

　　电容电压转换器利用开关电容技术实现。电路为传感电容器带来与传感器电容相关的电压。由PSoC 的内传感电容器与模拟总线相连，并通过与总线相连的可调恒流源iDAC 充电。每条总线上的电荷根据q=CV 给出。SW2 打开，SW1 关闭，使潜在CX 为零，并使总线电荷减少到与传感电容器电容成比例的水平。充－放电过程重复进行，使传感电容器成为总线负荷电流。