電容觸控傳感在醫療照護的應用將更為多元。藉由電容數位轉換（CDC）技術，電容觸控傳感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，進而確保傳感器的可靠性，有助擴大電容觸控傳感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傳感的目標得以實現。

　　提供新穎使用輸入模式　電容觸控傳感控制器露鋒芒

　　電容觸控傳感器能夠以按鈕、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 觸控傳感器布局范例

　　每個灰色的幾何區域都代表一個在印刷電路板（PCB）上的傳感器電極，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，基本上為接地的傳感器輸入，為啟動與介接電容觸控傳感器所設計的電容觸控傳感控制器，量測來自于單電極傳感器的電容變化。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傳感器時，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 電容傳感示范與典型的響應

　　能夠傳感外部傳感器電容變化的CDC利用此資訊來啟動一組傳感器。分別擁有十叁組與八組電容傳感器輸入的電容觸控傳感控制器，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，進而確保外部傳感器不會因溫度或濕度改變，而導致假觸發。

　　電容觸控傳感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傳感器功能，如滑動條或滾輪等，且具有最少的軟體需求。此外，按鈕傳感器的應用也可以完全利用晶片內建的數位邏輯實現，毋需任何軟件。

　　電容量偵測與量測

　　電容量是電容器將能源儲存在電場中的能力。在其額定型式--平行板電容器中，其電容量C是電荷Q在一定電壓V之下，儲存于電容器中的計量，其計算公式為。

　　對于平行板電容器的電容量偵測與量測技巧的精華都顯示在圖3當中；平行板電容器是由兩個導體（金屬板）所組成，其導體區域為a×b；距離d，介于兩個導體板之間；介于兩個導體之間的電介質材料，其電介質常數為εr。

　　圖3 量測平行板電容器的電容量

　　依據此幾何學，電容量可以藉由以下的公式計算出來，其中ε0為閒置空間的介電常數。

　　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傳感器，其差別在于觸發訊號送入的方式。

　　圖4 傳感器的電氣組態設定

　　由于傳感器電容量是由a、b、d與εr所決定的，因此改變這些參數的值或是觀察它們的數值變化，可以讓CDC技術依據傳感器的類型使用于直接電容值的量測，就如同許多其他種類的應用領域。舉例來說，假如a、b與εr都是固定的，那么CDC輸出就會與兩個導體之間的距離成反比。

　　電容傳感五大醫療應用

　　雖然電容傳感的可能應用方式只會受到使用者創意的限制，不過這里有一些適合在醫療照護現場的應用概念。