[FAQ] LDC 技术

问：有人能回答这个问题吗：是否可以使用 LDC 电感技术在非导电表面上实现触控按钮？

建议使用哪一款器件？

Cherry Zhou：

答：Carsten，问得很好。请参阅下面的文章，该文章可以解答您的问题。如果您有任何后续问题，敬请告知。谢谢

位置传感器和用户界面设计 – 第 I 部分

从用户体验和便利性的角度而言，大多数产品的用户界面或人机界面 (HMI) 随着技术的出现而不断发展，无论是汽车的中控台、洗衣机等大家电还是耳机等个人设备都是如此。机械按钮和旋钮被无缝触控表面按钮和多向操纵杆所取代。 

德州仪器 (TI) 的全新三维 (3D) 磁性霍尔传感器和非接触电感式传感器是理想的感应技术，可在当今的产品中实现上述创新的用户界面功能。它们易于集成和实施，不仅提高了产品的美观性，还节省了成本并减少了与机械按钮和旋钮相关的磨损。整体而言，这些传感器外观简洁，运行稳健，并且不会对环境造成破坏。

具有 LDC 电感式传感器的无缝防水触控按钮

LDC 系列电感数字转换器是信号调节 IC，用于测量在导电目标接近或远离线圈时放置在 PCB 上的电感线圈的谐振变化（图 1）。这些传感器可用作按钮式触控设备或进行接近感应的精密线性传感器，以测量导电材料中的小幅偏移。

图 1：连接至 LC 震荡电路（L 在 PCB 上以线圈的形式实现）的 LDC 传感器 IC 和移动的目标

LDC 系列器件可在铜、铝或钢等导电表面（图 2）以及丙烯酸塑料或玻璃表面（在非导电材料上添加导电层）（图 3）实现触控按钮。在触控表面之上，产品设计人员可以在同一按钮上集成压感触控功能，该功能可以检测施加在表面/按钮上的压力差异。该功能还可以支持其他特性，例如从显示屏上的弹出菜单中进行选择，或者在同一按钮上实现辅助功能。

图 2：具有导电表面的触控按钮结构                图 3：具有非导电表面的触控按钮结构

此外，一些电感式传感器（LDC2114 和 LDC3114-Q1）包含基线跟踪算法功能，可自动补偿由环境变化（例如温漂或表面材料随时间推移而产生的磨损）导致的传感器输出缓慢变化。该功能为用户带来的优势是，可以防止由于表面材料变形或温度变化而产生的误触。 

使用电感式传感器实现的触控按钮、滑块或旋钮的一些主要优势包括：

无需开孔或钻孔：现代外观，组装更简单，更易于防水
多功能按钮：允许进行压力检测以实现多级按钮功能
环保：电感式感应不受污垢、灰尘、油、水或磁体的影响
稳定的性能：需要施加物理压力才能激活，支持佩戴手套操作
基线跟踪，以补偿表面/目标的环境变化

除了用户界面按钮，位置传感器还可用于设计旋钮和操纵杆，后续文章将对此进行讨论。

立即开始使用 TI 的电感式传感器

无论您要设计何种类型的用户界面或 HMI，TI 都可以为您的设计提供合适的电感式传感器 – LDC3114-Q1，这是一款用于低功耗接近和触控按钮感应的汽车类 4 通道电感数字转换器。

其他资源

有关 TI 电感式传感器的更多信息，请查看我们的电感式传感器页面
有关使用 TI 的 LDC 系列电感式传感器实现触控按钮的应用手册
评估用于帮助设计 PCB 线圈传感器的电感式感应设计工具
有关导电目标设计的应用手册
有关电感式感应概述和基础知识的 TIPL 视频

电感式感应需要使用导电目标来检测运动。通过精心设计，您可以使用触控表面底部薄至 15um 的金属镀层导电目标 – 1/2oz 铜甚至铝箔都可以用作目标 – 只需将其粘附在内表面上。