像AR/VR眼镜，耳机和入耳式耳机等可穿戴电子产品一样，越来越多的消费者欢迎智能手表和健身乐队，如何设计具有更时尚，更具吸引力的外观以及更高级和更令人愉悦功能的产品已成为变革和更改的重点。作为世界领先的多传感器解决方案提供商，Azoteq将在本文中介绍穿着发现状态的重要特征的设计点。本文指出：“佩戴地位检测”是一个用于维持在各种条件下已经很长一段时间的状态的术语。在本文中，Azoteq工程团队以各种佩戴的设备为例，以详细说明功夫如何在新型设备中添加可能的状态检测功能。 1。潜在发现状态的定义检测到长时间使用的可穿戴设备的可穿戴状态（穿着/“穿着”），我S查看使用后是否成功释放，或将设备从人身上删除。 2。恢复考试研究的设计图2.1传感器系统设计的传感器2.1可穿戴状态检测的电容值常见的“可穿戴状态检测”的应用需要识别容量测量值的很小变化，从而导致传感器大小，触摸和接近和接近性唤醒特征的影响。下表列出了一些可能的状态和相关能力值的情况。表2.1标准传感器的大小和Unitya -capitance在各种可穿戴状态检测应用中有所不同。2.2电容阈值与总系统容量相比，因为差异 - 在状态检测的可穿戴应用中观察到的容量信号很小，系统的设计通常需要具有较小的阈值。这些阈值对总传感器加载和环境变化无价值可以带来与电容信号相似甚至更大的比例，这给该州勘探信号的佩戴完整性带来了高风险。表2.2通常用于各种应用可穿戴状态的传感器尺寸和容量变化图片2.2常见实验室测试情况3。传感器磁盘（PAD）设计3.1区域和地面参考传感器面积和参考值系统grou Systemnd电位将直接影响磨损状态检测传感器的自动化敏感性。该可见范围通常称为接近性的灵敏度。工程师应检查传感器与土壤之间的关系，并确保电极可以产生电场的合理分布，该电场可能会根据需要对正确的位置或距离具有相应的敏感性。接近传感器的电极导体的最小尺寸为：100mm²图3.1接近敏感性和带有SI的寄生虫之间的权衡取舍如图3.2所述，Milar电池电池的性能通常更好，如图3.2电池电池的电池曲线曲线显示“壳的外壳“外壳”是非导电性材料和导电材料组合的共同存在图3.3电池的侧面剖面图3.3电池的侧面图显示了无电导性和导电层（Aluminum barriely layer a a aluminum barriely layer layer of larminum barriely layer's a alumiminum the liber ofer larriminum barriely'感应盘盘电池接地图3.4如果在这种情况下，在传感器的情况下，电池对电池的影响也是传感器的一部分，如果CBAT或CGND在使用或测试过程中，则不会由IC传感器直接充电和发射，这将影响可磨损发现的可穿戴状态。 3.3。根据图3.4的指示，建议在感应磁盘和电池之间放置一个厚的讨厌的网格接地屏蔽层减少CBAT。设计指南：1。根据下一部分的示例检查所需的感应磁盘的总面积（以mm²为mm²）。请注意，基于加载的寄生虫的数量，孵化的倒入将缩短与距离的接近度 - 保持最低限度以达到最佳灵敏度。 2。将网格接地置于另一层，并连接到IQS传感器的同一GND接地线。 3。4。使用公式：5。调整网格大小参数，以获取接地实际部分（GND）上所需的网格线宽度的百分比。图3.1使用典型的PCB设计工具6将分组的接地铜护罩设置为指定的传感区域。检查传感磁盘的形状以使用适当的网格模式（45°/90°/90°/Horizontal/Vertical），具体取决于哪种模式最好覆盖传感磁盘的整个区域。 7。在大约100mm²的感应盘时，必须根据网格的吉利德百分比提供可接受的接种结果： GrOnd Grid帐户为7％ - 最大盾牌，最大寄生载荷b。 地面网格占5％的质量盾，中等寄生载荷c。 地面网格占3％ - 最小盾牌，最小寄生载荷图片3.2从上到下：a。地面网格屏蔽为7％； b。地面网格屏蔽为5％； c。地面网格屏蔽为3％8。 即使在使用掉落测试和其他电池强制性/测试电池的情况下，将接地网格的部分减少到最低限度，仍然可以成功地保护传感器而不会触发错误。 9。在温度和长期激活下检查传感器信号稳定性。 3.4比较传感器磁盘尺寸和接近性检测距离距离3.5测试设置，用于调整案例以接近接近感应磁盘的大小和布局，并在健身手镯中获得泛滥的位置数据和职业3.5位置数据和职业：这两个独立电极为不同的身体提供了更大范围的范围如果设备设备，则崩溃并紧密。图3.6将传感器放在带有双感应盘上的典型健身手镯上。以FPC/PCBSA有限的房间来使用健身手镯，因为它可以通过在塑料体上打印传感器设计来大大受益。它解决了范围中的问题以及最稳定的材料传感器选择。选择此过程还可以包括塑料外壳中的蓝牙和NFC天线。图3.7将天线图案放置在塑料部件3.6范围传感器具有不同的电路和底物特性的示例。电容传感器和PCB/FPC底物类型包括铜带，塑料墨水印刷，传统的FR4变体，FPC和简单的绝缘电线。这是电容传感器中使用的材料常用示例的列表。表3.2各种传感器导体的常见基本材料和载体适用性S 3.7可以通过检测状态佩戴的温度，将身体热量转移到佩戴的设备，例如智能手表，健身追踪器和耳机，这些设备长时间保持身体接触会影响电容式传感器的测量。首先加热与皮肤，耳朵或头部直接/间接接触的电极，更重要的是系统设计的其他部分。差异值的变化值将传递给IC传感器，并且传感电极不能仅通过内部支付方法来解释，但也需要外部参考。底物材料的热力学特性起着重要作用，其影响在薄的FPC设计中最为重要。有关此主题的详细讨论，请参见下一节。 3.8防水大多数可穿戴设备具有复杂的机械设计，可提供可以封闭并包裹在电子组件中的外壳，以防止或阻碍水的侵略性。图3.8 UL带有维持水风险的摩擦焊接可能具有关节，间隙，空腔和连接指向父亲注射模压的连接，因此水分仍然留在外壳外面。如果该水分位于或收集在电容传感器的顶部或顶部，它将显着影响电容式传感器的数量和性能。这可能导致状态检测结果不正确。由于水分，凝结和蒸发而导致的环境条件的变化有时会导致发现的发现状态/阅读状态。建议在设计的早期阶段进行测试以识别问题领域。 3.9湿度如果设计容易受到水分的变化，或者对于通常防水的设备，请参见下一部分，以讨论底物材料和水分吸收效果。例如，耳机将头部固定在耳杯中，增加了水分的风险。在磨损期间，水分增加和当耳机从头部上移除时，水分维持通常会导致放电的失望或出院的显着延迟。通过使用不敏感的水分材料，例如塑料印刷感应磁盘（LDS），可以避免这些效果。 4。连接设计4.1长度和位置，当传感器线需要从芯片（IC）电缆（IC）到传感器的预期磁盘/面积时，需要进行适当的连接设计。请注意以下注意：图4.1长传感线路路由会使设计复杂化并限制性能，而较短的途径可以简化设计并优化更长的路由，更容易受到不同形式的破坏。由于温度和水分的变化，更容易为具有较大面积的解决方案的容量带来重大变化。提防堆叠区域/多层PCB和薄的FPC和其他分层区域。确定其他导体/p时发出的机械干扰改变了信号。 4.2地面效应和材料选择设计设计这样的痕迹/线条将对传感器的寄生能力产生重大影响。两个或多个导体之间的底物具有比在同一或单层PCB中的导体以及其他材料层以及诸如防止塑料外壳等膜等触点等接触的寄生能力（CP）更高的。干涉表4.3 Coplanar和正交非稳态非稳态的干预和耦合4.4当底物在道德上吸收材料（εr）的道德吸收时，增长了任何相同导电传感器板的寄生能力（CP）。暴露的非层压层层压板的水分吸收率高于E板通过读数阻止的板。表4.4常见的PCB/FPC底物的常见吸水通过经验，当PCB未封装在外壳中，耳杯缠绕在用户耳朵周围时，水分会影响耳朵耳机，并随着体温升高而稍微湿/湿的空气加入略带潮湿/湿的空气。但是，即使使用适当的底物材料和水分吸收特性的适当的底物材料和外壳，水分的存在仍然会影响电容传感器的测量。对于相对水分的内容的变化，用户和传感器板之间间隔的外部变化仍然可以改变变化。下图显示了水分可能有多严重的示例。图4.3基于VOPCPHO的Al/Vopcpho/Au电容传感器的容量与相对儿童水分之间的关系[P5。使用相应的芯片实现设计5.1选择设备确定S根据需要的特定智商设备以及提供的渠道数量。为了实现杂草检测功能，现在建议使用以下设备：IQS620A-2 CX PIN（仅容量）； 3个软件频道IQS269A-8 CX PIN（自启动器）； 8个灵活的软件频道IQS626A-8 CX PIN（自我关注器）； 3灵活的软件渠道：储备2频道（两个单独的CX PIN传感器）用于状态发现。请参阅下面的“参考通道”的实现。 5.2-策划设置，尽管最新的智商传感器（上面推荐）具有不同的软调整选项来调整传感器性能，但是在正确选择性能设置之前，拥有成功的硬件设计（根据上述指南）仍然很重要。对于可穿戴的检测状态，建议的传感器设置如下：建议使用缓慢的单层转移频率（500kHz或更少）。参考值= 100，目标值±1000。硬件优化对于质量至关重要劳动成功。建议在测试和质量制作过程中验证传感器参数（乘数和补偿），以限制性能分布的范围，并识别和排除制造故障或设计缺陷。 5.3参考参考 - 设备的内部和外部引用（基于IC和布局）图5.1描述了主通道和参考通道的路由方法，以获取相似的寄生电容器电缆的相似电缆，其使用“电感”和“参考”通道的好处：在不同的可能产品的不同操作环境中提供传感器传感器。涵盖IC，PCB和FPC的K环境的变化也被IC，PCB和FPC覆盖。图5.2该图是芯片和传感电极之间长距离的一个示例。需要“关注频道”以确保它仍然可以长时间触发。 5.1感应和参考通道组合的常见病例1长期平均（LTA）是-filter a实际传感信号的寓言。 2“ LTA Freeze”是指LTA用作接近/触摸阈值的参考时，它不会主动更新。通常，当达到附近的阈值时，LTA会抛弃。 5.4内部设备的参考引用（仅基于IC），如果需要更简单，更有效的成本选项：也有一些不错的选择，例如IQS620A和IQS624。他们只有2个CX传感器和Waonly片上参考渠道，可用于佩戴州发现。在特殊设计中，建议采用以下步骤：使用一个通道作为主传感器，另一个通道作为参考通道（需要适当的接线和容量加载）。在这种情况下，芯片本身带来的主机/MCU将传感器电极和芯片的效果相同，并且与成功的参考调整（如果需要）相同（如果需要）。上述（基于内部温度的参考方法）不建议作为不安全解决方案，因为某些设计更容易受到智商芯片无法准确识别的复杂，动态的外部变化。 6。推荐的设计过程是正确原型设计和评估可穿戴状态检测应用的表达式的以下步骤：1。将iQS芯片尽可能接近传感器电极（减少寄生能力的负载并减少痕量曝光量并减少噪声/环境变化的痕量曝光）2。3。请选择基于该文档的材料和诱导范围。 4。使用Azoteq提供的工具来审查特定的设计和传感器操作环境（例如对相对国家（Delta）的审查，测量全容量变化以及评估电池强度引起的信号的影响）。 b。环境变化测试应在设计的早期阶段进行，包括温度，水分和机械运动。 c。使用t他参考通道，需要重复测试，以确保获得有效的参考数据/阻止数据。 5。根据原型结果和优化措施了解材料和感应磁盘的大小。 6。
