概要
静電容量式センサの評価キットとしてBit Trade One(株式会社ビット・トレード・ワン)さんで販売されているADBLE01Pのご紹介します。
PCB・フレキシブル基板やフィルムを用いて作成したセンサ電極の反応をiOSアプリを用いて確認することで実験や製品開発に役立てることができます。
また、用意されているiOSアプリを使用する以外の方法での評価に関しても説明します。
静電容量センサを使用する際の基礎的な知識に関しても説明しています。
標準のiOSアプリを利用した使い方
準備中
標準のiOSアプリを利用しないAndroidやiPhoneでの使い方
AndroidやiOSで、スマートフォンアプリLightBlueを使用した操作方法をリンク先で説明しています。
Web Bluetooth APIを使用したWebアプリの例
Web Bluetooth APIを使用して、ADBLE01Pの制御をするWebアプリの例をリンク先で説明しています。Mac/Windows/iPhone/Android等からChrome/Edgeといったブラウザ経由でアクセスすることで、ADBLE01Pをコントロールするアプリを使用することができます。また、BLEアプリの勉強や、自分でアプリを作成して使用することもできます。
ADBLE01Pの使用例
検知電極の作成と動作例
直径約5cmの球体を水風船でモデル化し、それを静電容量変化で検知するための電極を作成し、ADBLE01Pと接続して、静電容量変化をグラフで見る例です。
iOSデモアプリの使用例
ADBLE01Pを使用して静電スイッチを作成し、iOSアプリと連動させる例を示しています。Xcodeでビルドして動作させることができるSwiftのサンプルソースコードを参考に、ご自身の目的のアプリを作成してください。
静電容量センサに関する基礎知識
静電容量センサで測定できるパラメータ
平行平板コンデンサモデルの式を用いて、どういったパラメータが静電容量変化に影響を与えるのか説明しています。
自己容量・相互容量・ノミナル容量・給電方式による違い
ADBLE01Pは静電容量スイッチや静電容量近接センサ等の電極を自作していただいて手軽に実験していただけるキットです。このため、自己容量方式を採用しています。これに対して、マルチタッチのタッチパネルやタッチスイッチの用途で使用される相互容量方式に関して、概要を説明しています。
静電容量センサ・静電容量タッチスイッチの自動補正に関して
たいてい、静電容量センサ・スイッチは入力デバイスとして使用されます。入力デバイスとして使用される静電センサで自動補正を行う理由等をリンク先で説明しています。
特殊な使い方
準備中
カスタマイズに関して
静電容量タッチスイッチを作成できる様々なIC/MCUが販売されていますし、センサ電極の設計に関する指針等の仕様もICメーカから提供されています。一般的なタッチスイッチは、基本的な設計ルールを守っていればうまく動作すると思います。また、何か不具合がある場合、ADBLE01PやADFCS01のような静電容量変化のセンシングデータを観察できるようなツールがあればデバッグの役に立ちます。
一方、一般的なタッチスイッチの範囲を外れるような静電容量値を検出したい場合、ICメーカから提供されている資料が役に立たない場合があります。信頼性試験で誤動作させないための対策が必要な場合もあります。それらの場合、根本的に対応が困難な場合や、筐体設計や材料の見直しが求められることもありますが、ご相談頂ければカスタム対応できる場合もあります。
開発のフェーズや、使用環境、量産規模に合わせて電極の種類を提案しています。