對于此設計示例，我們可以假設按鈕包含在專用塑料外殼中，并以 PCB 和金屬帶提供目標表面。電感式感應計算器工具用于幫助確定此示例中的線圈參數(shù)。圖 4-28 展示了用于后續(xù)條目的 Spiral_Inductor_Designer 選項卡的圖像。本節(jié)中的數(shù)字 ((#)) 用于跟蹤步驟，并與圖 4-28 左側(cè)藍色字體 (#) 中的數(shù)字相對應。

• 假設線圈 PCB 層數(shù)為 2，因此，該工具的 Layers 字段 (1) 設置為 2（?如圖 4-28 所示）。
• Sensor Shape (2) 選擇為 Circular。
• Outer diameter of the inductor (3) 設置為 8mm。
• Spacing between traces (4) 和
• Width of trace (5) 設置為 5mil。
• Turns per layer (6) 設置為 8。
• 這些設置使 Inductor inner diameter (7) 略小于 4mm，得到的 Coil Fill Ratio (8)（內(nèi)徑除以外徑）約為 50%。對于大部分按鈕設計，充分降低線圈填充比能夠提高靈敏度，但這需要目標表面非常接近于線圈才能從中獲益。在其他情況下，最好將線圈填充比保持在 20% 到 80% 之間，以充分提高設計的 Q 系數(shù)。
• 對于此設計，在沒有目標的情況下（例如，不存在按鈕表面），得到的 Q factor (9) 等于 37。
• 此傳感器設計的 Sensor capacitance (10) 選擇為 220pF，使得 Sensor Operating Frequency no target (11) 在 8.396MHz 頻率下交互。
• 根據(jù)線圈直徑，選擇的（按下按鈕）Target Distance (12) 為距離線圈 0.8mm。因此，目標完全處于線圈直徑 3% 到 20% 的建議范圍內(nèi)，這可提供對按鈕表面上的按壓力的高靈敏度。
• 如電子表格所示，0.8mm 的 Target Distance 對應的 Sensor Frequency with Target Interaction (13) 為 11.081MHz，Q factor (14) 為 26。

如果有任何最終參數(shù)超出器件范圍，電子表格會發(fā)出警告，但在本例中未顯示警告。

請注意，該工具支持多個電感式傳感器，可通過 LDC Device 字段的下拉菜單來選擇傳感器。該工具會根據(jù)每個器件的參數(shù)以及規(guī)格和功能來定制通知和警告。

表 4-2 總結(jié)了該工具的結(jié)果。

由于此設計的原型按鈕設計可以進行 3D 打印，因此原型還可以包括按鈕設計所需的墊圈，而不必使用如圖 4-29 所示的單獨墊圈材料。支架和按鈕表面均為 1mm 厚，因此表面帶有一點彈性，并可根據(jù)需要設置目標高度。金屬帶放置在支架之間的按鈕表面內(nèi)部，以便在按鈕表面受力時，按鈕表面可在所需區(qū)域發(fā)生偏轉(zhuǎn)。金屬帶的厚度使目標距傳感器線圈約 0.8mm。

按鈕表面的材料會影響金屬目標的可偏轉(zhuǎn)程度。更加堅硬的材料或能夠吸收按壓力的材料可能會使偏轉(zhuǎn)減少，因此可能需要更大的力才能檢測到按鈕按壓力。在考慮按鈕表面厚度時，也要將這一點考慮在內(nèi)。LDC 計算器工具電子表格 有一個選項卡用于在已知材料的楊氏模量和泊松比時確定材料的偏轉(zhuǎn)度。此設計使用尼龍 12 進行 3D 打印，因此表面若受力 2N，預計偏轉(zhuǎn)約為 20μm。這一偏轉(zhuǎn)量對于此按鈕設計來說可能是足夠的，因為目標非?？拷谝粋€傳感器。有關按鈕設計的詳細信息，請參閱適用于 HMI 按鈕應用的電感式觸控系統(tǒng)設計指南 應用手冊。