Сенсорная кнопка для индустриального применения

[bingo 0]

Добрый день!

Подскажите пожалуйста схемное решение для надежной сенсорной кнопки. Точнее даже не прикосновение, а ч/з пластик >=4mm.
Очень важна надежность работы,  т.к. ответственное применение.
Индустриальный температурный диапазон.
Важно,  что окружением является металл. Корпус и близлежащие элементы.

Были опробованы чипы FDC2112 (TI) и TTP223 (Китай).
Результат не удовлетворил.

FDC2112 чувствительно не только к поднесенному пальцу,  но и к прикосновению к металлическому корпусу изделия.
PPT223 склонна к самостоятельному ложному вкл/выкл ,  что неприемлемо!

Заранее благодарю за ответы.

 

[HardEgor 0]

8 минут назад, bingo сказал:

Подскажите пожалуйста схемное решение для надежной сенсорной кнопки. Точнее даже не прикосновение, а ч/з пластик >=4mm.
Очень важна надежность работы,  т.к. ответственное применение.
Индустриальный температурный диапазон.

Емкостное сенсорное не может быть надежное и ответственное индастриал.

[iDiode 0]

http://www.ia.omron.com/products/category/sensors/proximity-sensors/capacitive/index.html

[ALEN&Co 0]

1 hour ago, bingo said:

 

FDC2112 чувствительно не только к поднесенному пальцу,  но и к прикосновению к металлическому корпусу изделия.
PPT223 склонна к самостоятельному ложному вкл/выкл ,  что неприемлемо!

Корпус с общим проводом схемы кнопки соединён?

[bingo 0]

Корпус оборудования заземлен.

Т.е. от электроники гальваническая развязка. В т.ч. для кнопки

Постоянно работают силовые ключи.

[rx3apf 0]

А принципиально использование именно емкостной реализации ? Пластик, случаем, не прозрачный ?

[bingo 0]

39 minutes ago, rx3apf said:

А принципиально использование именно емкостной реализации ? Пластик, случаем, не прозрачный ?

Настойчивое желание заказчика.

Пластик (4мм) пробовал разный. В основном не прозрачный

[ShAlex 0]

Есть опыт использования PPT223 в производственной линии (больше десятка асинхронных двигателей и т.п.). Корпуса - G201CMF, китайская плата с сенсором приклеена изнутри к стеклу. В корпусе, рядом с сенсором, собраны "согласователи" на паре транзисторов для работы с контакторами 24 В. С ложными срабатываниями ситуация у меня проще - производственный цикл это допускает. Критично - при ежедневном обслуживании оборудования, но для этого есть другие дублирующие выключатели. Ещё с десяток сенсоров были установлены вместо кнопок в контроллеры оборудования.

Экспериментально, если поднести "говорящий" мобильник ближе 10 см к сенсору, последний хаотично срабатывает. Проблем с "пробоем" пластика или ложного срабатывания от касания к другим частям оборудования не замечено.

За пару лет ложные срабатывания мастерами линии замечены не были.

[rx3apf 0]

10 часов назад, bingo сказал:

Настойчивое желание заказчика.

Пластик (4мм) пробовал разный. В основном не прозрачный

Просто если пластик прозрачный в ИК, то можно было бы сделать оптический вариант (как, например, TCRT5000).

[bingo 0]

7 hours ago, rx3apf said:

Просто если пластик прозрачный в ИК, то можно было бы сделать оптический вариант (как, например, TCRT5000).

В окружении много горячих/теплых металлических частей.

Нужна будет модуляция. Это усложнения с непонятным исходом.

[Herz 0]

18 hours ago, bingo said:

Настойчивое желание заказчика.

ИМХО, исход в Вашем случае заранее известен - потраченное время и разочарование.

[rx3apf 0]

2 часа назад, bingo сказал:

В окружении много горячих/теплых металлических частей.

 

Я имел в виду, разумеется, ближний ИК (до 1 мкм), теплые (и даже горячие) предметы - это совершенно другой диапазон.

[Plain 0]

21.11.2020 в 12:25, bingo сказал:

Корпус оборудования заземлен

Поскольку речь всё время шла о пластике, изнутри на нём имеется токопроводящее напыление, которое удалено в месте кнопки?

[gte 0]

21.11.2020 в 10:34, HardEgor сказал:

Емкостное сенсорное не может быть надежное и ответственное индастриал.

Сенсорные экраны у панелей оператора вполне себе ответственное и индустриальное применение. Правда, не знаю как у других панелей, но у Сименс отдельные кнопки таких панелей все же мембранные.

[jcxz 0]

4 часа назад, bingo сказал:

В окружении много горячих/теплых металлических частей.

Нужна будет модуляция. Это усложнения с непонятным исходом.

Наверное rx3apf имел в виду: использовать пару ИК-передатчик/ИК-приёмник, работающую на отражение от подносимого пальца. Естественно использовать модулированный сигнал. И влияние нагретых предметов не должно влиять.

Но не очень понятно - как определять именно момент касания в этом случае? Отделять его от случая, когда палец просто поднесли близко, а потом передумали нажимать? Или как быть если нужно многократное нажатие? Или если рядом несколько таких кнопок?

 

PS: Вот интересно - а на УЗ (ультразвуке) это возможно реализовать? На частотах так в ~ несколько МГц. На распространении УЗ внутри твёрдого материала корпуса, к которому изнутри приклеен датчик. Тогда: если касания пальца нет - вся энергия волны будет отражаться от границы материал_корпуса/воздух, а при касании пальца - часть энергии отразится от границы материал_корпуса/палец, а часть - от границы палец/воздух (с обратной стороны пальца). И программно различать эти разные состояния.....