En aplicacions industrials, els botons mecànics dels nodes del sensor, els instruments industrials i els panells de control són propensos a la pols i, com més pols s’acumuli, més condueix a la fallada dels equips. Els sistemes de la interfície de màquines humanes (HMI) que substitueixen els botons mecànics per mecanismes tàctils capacitius en entorns industrials ofereixen avantatges com el disseny més elegant, la facilitat de neteja i menys susceptibilitat a la fallada mecànica. L’última tecnologia tàctil capacitiva és un pas endavant per resoldre alguns dels reptes més difícils de l’HMIS industrial.
Reptes de la immunitat
Els motors, els repetidors i els interruptors que operen en entorns industrials poden injectar soroll significatiu a les línies elèctriques. Aquestes fonts de soroll poden desencadenar falsament un dispositiu quan una fluctuació del senyal de mesura intersecciona el llindar de detecció. La imatge següent mostra com es veuen afectades les mesures de capacitança quan hi ha soroll.
Amb l’ajuda d’exploració i processament de diverses freqüències, la modulació de l’espectre i la detecció de creuament zero integrats al maquinari, els botons que admeten tècniques capacitives superaran els efectes del soroll en el sistema. La imatge següent mostra el senyal d’interferència processat amb les tècniques esmentades anteriorment.
Cobertes de protecció gruixudes i problemes de guants
Per protegir els components electrònics d’ambients perillosos i impurs, els panells industrials solen tenir un vidre gruixut o una coberta protectora de plàstic. Sense perforar forats a la coberta protectora, sovint és impossible muntar botons mecànics on siguin necessaris, i això fa que el panell sigui propens a la fallada. Els entorns industrials també requereixen sovint els guants per al funcionament de la màquina. Tot i que aquest no és un problema important per als botons mecànics, pot tenir un impacte enorme en les solucions tàctils capacitives.
Els impulsos capacitius poden funcionar a través de vidre de 60 mm de gruix i escuts de plàstic de 25 mm de gruix, cosa que els permet utilitzar -los en ambients estèril i perillosos mantenint el material de blindatge intacte.
Els botons de capacitança es basen en un canvi en el valor de la capacitança per entendre una ordre i la detecció es desencadena quan un objecte a terra (una mà humana) entra al camp elèctric del sensor tàctil. Portar guants industrials afegeix una capa de material aïllant (dielèctric) entre la mà i l’elèctrode, donant lloc a una detecció poc fiable.
Utilitzant una coberta de protecció metàl·lica, és possible fer servir la pantalla tàctil capacitiva mentre porteu guants. En lloc de mesurar el canvi de capacitança causat per la mà que entra al camp elèctric, mesura el canvi de capacitança causat per la deformació i la flexió de l’escut metàl·lic a terra. Això fa que aquesta tecnologia doni suport al disseny del guant.
Reptes d’operació de baixa potència
Diversos emissors de camp en sistemes industrials estan alimentats per un bucle actual, que proporciona un pressupost de potència molt limitat. Tot mantenint la capacitat de detectar fins a quatre botons amb menys de 4UA de consum d'energia, la tecnologia basada en condensadors proporciona als usuaris industrials la capacitat de configurar i supervisar els dispositius de camp amb una sobrecàrrega de potència molt baixa.
La solució
El desenvolupament amb la tecnologia MSP430 ™ Microcontroller (MCU) Captivate ™ va ajudar a evitar molts dels reptes. El Touch MCU no només proporciona una solució compacta i fàcil per substituir els botons mecànics en sistemes d’HMI industrials, sinó que també soluciona molts dels problemes amb les solucions tàctils capacitives existents, com la robustesa i la durabilitat en entorns sorollosos. La solució certificada IEC la fa que sigui compatible per a dispositius portables. La solució certificada la converteix en una potència de potència i potència baixa.