北京時間12月10日消息，中國觸摸屏網訊， 電容觸控感測在醫療照護的應用將更為多元。藉由電容數位轉換(CDC)技術，電容觸控感測器不僅可順利量測外部電容變化值，亦可將其轉換成數位訊號，提供給主處理器，進而確保感測器的可靠性，有助擴大電容觸控感測器于醫療照護領域的應用。
 
    近年來，電子科技的進步已經使醫療照護產業中的許多創新想法獲得實現與改善。醫療照護設備的挑戰包括開發新的診斷與治療方法、實現遠端監測與在家醫療照護裝置、改善品質與可靠度及加強彈性與易用性。本文將會討論電容數位轉換器(CDC)技術，如何讓醫療照護應用使用高性能電容觸控感測的目標得以實現。

    本文來自：http://www.zc28898.cn/touchscreen/news/dynamic/201212/10-18762.html

    提供新穎使用輸入模式　電容觸控感測控制器露鋒芒

    電容觸控感測器能夠以按鈕、滑動條(Slider Bar)、滾輪或是其他類似于圖1中所示的提供使用者介面型態。 

圖1 觸控感測器布局范例

    每個灰色的幾何區域都代表一個在印刷電路板(PCB)上的感測器電極，結合后則形成虛擬電容器的板子；另一個板子則是由使用者的手指所形成，基本上為接地的感測器輸入，為啟動與介接電容觸控感測器所設計的電容觸控感測控制器，量測來自于單電極感測器的電容變化。該元件首先會輸出一組觸發訊號對電容器板進行充電。而當有一個物體，如使用者的手指靠近感測器時，虛擬電容器就會形成，而使用者就會成為第二組電容器板(圖2)。電容量的量測是利用CDC進行。  

 
圖2 電容感測示范與典型的響應

    能夠感測外部感測器電容變化的CDC利用此資訊來啟動一組感測器。分別擁有十三組與八組電容感測器輸入的電容觸控感測控制器，都具有晶片內建的校正邏輯，能對周圍環境改變所導致的量測變化進行補償，進而確保外部感測器不會因溫度或濕度改變，而導致假觸發。 

    電容觸控感測控制器提供不同的作業模式、使用者可編程的轉換定序，以及非常彈性化的控制特點。這些特點使它們很適用于高解析度的觸控感測器功能，如滑動條或滾輪等，且具有最少的軟體需求。此外，按鈕感測器的應用也可以完全利用晶片內建的數位邏輯實現，毋需任何軟體。 

    CDC元件會將一個觸發訊號送至一組電容板上，并量測儲存于電容器中的電荷，接著其數位結果就可以提供給外部主機。圖4展現四種類型的電容感測器，其差別在于觸發訊號送入的方式。 

    電容感測五大醫療應用

    雖然電容感測的可能應用方式只會受到使用者創意的限制，不過這裡有一些適合在醫療照護現場的應用概念。 
 
    液位監測自動化

    在許多應用裝置當中，如輸血所使用的液體量必須量測，或是其流動必須在點滴瓶滴完之前關閉。為節省醫療人員的時間，自動化的液位監測(Liquid Level Monitoring)功能，將有助于消除手動檢查的需要。 

    以一個緊密依附在點滴瓶外壁上的板子建構平行板電容器，并延伸至接近瓶子的底部。當注射液體的位準改變時，介于兩塊板之間的電介質材料的量會產生變化，進而產生電容量的改變。為能以不同的電介質常數使用于不同的注射物質，設置在靠近底部的第二電容感測器會被當成一個參考通道，用以生成比例量測。具有兩組電容量測通道的24位元CDC對于這類型的應用裝置非常的有用。 

    電極與人體間的連接性偵測

    對于想要在接近人體皮膚處作業的裝置而言，在裝置啟動或是量測進行之前，能夠取得裝置表面區域與病患皮膚間接觸品質的資訊，往往是相當有益的。終端使用的范圍包括須要放在皮膚上的醫療探針、生物電電極感測器或是將導管維持在定位的封裝盒等。 

    為了要獲得此額外的資訊，可將數個電容感測器電極(圖4的深灰色部分)在生產的射出成型階段，即直接嵌入裝置的塑料外殼中。一旦取得電極資訊，就可使用運行于主要控制器當中的簡單演算法，來判定所有的感測器電極是否都有和皮膚適當的接觸。 

    汗水偵測

    在某些醫療與健身測試設備當中，須要量測來自于人體的汗水，這通常是由量測皮膚的電導率來執行。然而，若量測作業須在沒有電流接觸的情況下執行，那麼此功能就可透過利用電容感測器去偵測人體周邊濕度的方式執行。 

    當人們流汗時，靠近人體皮膚的濕度(電介質常數)會提高；在此鄰近區域的未接觸電極，就可用來量測所造成的電容變化。 

    增加第二個電容感測器來量測周遭濕度，并利用其做為共模補償會相當有用。

    呼吸頻率量測

    呼吸頻率的量測是病患監測系統中的一個重要模組。一般而言，觸發板被放置在病患背部；而感測器電極帶則綁在病患胸部的適當位置上。隨著肺部的吸氣與吐氣，所造成的胸部移動會改變兩塊板子之間的距離。在呼吸時，電介質常數也會因為複雜的生理活動而改變，這些電容變化可以透過CDC元件加以量測。 

    感測器電極被設置在主體胸部適當位置的原因是，這個位置會受到最少來自于其他生理活動的沖擊。然而，將多重感測器電極設置在病患胸部的不同位置上，即可取得更多關于身體功能的資訊。這是一個值得進一步研究的有趣主題。 

    血壓量測

    在使用膨脹式壓脈袋(Inflatable Cuff)的血壓量測應用裝置中，有一項重要的任務就是量測空氣閥的壓力。電容感測器可輕易的使用在這類型的壓力感測應用裝置當中。