环境对电容容值的变化将直接影响触摸开关的质量

（文章来源：捷思奇）

一般我们在使用电容元器件时都会参考生产厂家所提供的技术手册，受测上也有关于温度变化对电容容值改变的曲线，在生产产品时会对我们产品的需求与应用场合选择合适的电容来使用 。当初曾经购买一批电容生产LED灯驱动，一样在黑河客户使用中，发生冬天零下二十度灯不亮的情况；但是当故障品发回到公司后，一上电却完全可以正常使用；客户直觉是我们的产品问题，可是销售收到维修品后也直接拍下视频反馈讯息回去给客户，并将维修品发回。

电容有关的计算公式：一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法，即：C=Q/U。但电容的大小不是由Q（带电量）或U（电压）决定的，即：C=εS/4πkd 。其中，ε是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离， k则是静电力常量。 而常见的平行板电容器,电容为C=εS/d.（ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积，d为极板间的距离。）

电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2，多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn 多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn。电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大；对于同一频率的交流电电．电容器的容量越大，容抗就越小，容量越小,容抗就越大。

串联分压比：电容越大分的电压越小 并联分流比：电容越大通过电流越大，当t= RC时，电容电压=0.63E； 当t= 2RC时，电容电压=0.86E； 当t= 3RC时，电容电压=0.95E； 当t= 4RC时，电容电压=0.98E； 当t= 5RC时，电容电压=0.99E；T单位S R单位欧姆 C单位F。T时刻电压：Vt=V0+(V1-V0)*[1-exp(-t/RC)]。充放电时间：T=RC*Ln[(V1-V0)/(v1-vt)]。

从以上的物理计算电容的公式，推展出电容式显示屏与电容触摸开关的应用；人本身也是导电体，在上述的第二点中所说的平行板电容器，把手指当做电容的极板，当手纸接近到另一极板(PCB电路板)会改变极板的电容量，这个改变在MCU的ADC转换后得到的值与之前手指远离的值两个做比对，判断出变化而执行相应的动作(开关打开或关闭)。

可在应用中我们是使用开放式的平板电容方式去做电容式触摸开关，所以当温度与湿度的变化，对于电容容值的影响相当的大，而容值的改变也就是电容式触摸开关判断开或关的技术应用点，所以在此基础上很多生产厂家的电容触摸开关产品常会发生不知道原因自动开启或关断的情况发生，导致客户在安装使用后的体验非常不好，抱怨连连，最后负面评价影响整个市场推广。

回到技术问题的探讨，在电容的物理特性上可以找到答案；温度过低会造成电子移动的迟缓，也会影响电容容值的大小，在相同时间与相同电压对电容充电温度过低会产生容值较低的情况(这也说明为何在东北，冬天电动车的行车距离短的原因)所以这个时后会造成电容触摸开关手触摸没有反应的原因之一。

此时提高电容触摸开关的温度，触摸开关就恢复正常使用。但是现实生活中不可能为了开灯而拿吹风机去加热后才开灯，这与真正的使用环境是相悖的。所以如何适应环境温度的改变，控制好温度对触摸电容开关容值的变化，是让产品稳定的关键，维持工作温度也是一种选择。

水是导体，空气中如果水气多湿度高，电能会穿透空气传输产生电弧。开放式平行板电容如果处鱼叫高湿度环境中也会自行放电，而所改变产生的情况就会导致电容式触摸开关发生莫名其妙的开或关；所以触摸式电容开关，对于环境中湿度的变化控制也是至关重要，否则无法提供稳定的产品给客户使用。

毕竟实验室中的产品，是在一个理想的环境中所开发出来的产品；目的只是要验证功能性、逻辑性是否符合产品设计理念，距离上市销售还要经过使用者环境与操作检验尚有非常大的差异。对于真正稳定的电容式触摸开关，必须要将温度、湿度对电容容值的影响完全考虑进去，并且维持稳定的环境参数，如此才能够提供高品质稳定的电容触摸开关面向全球消费者。

未来智能家居电容式触摸开关是控制电灯最佳的执行器，兼具美观 、安全的特性，技术的突破是市场成功的关键，唯有对环境因素变化提供稳定的容值才会是产品稳定的最佳解决方案。