FDC1004の使用環境に関して

[K2参加者]

FDC1004の使用環境に関して

デバイス型番：FDC1004

TI社の静電容量検出IC：FDC1004の使用を検討し、評価しているのですが、
温度・湿度変化により、出力値に変化が見られます。
（評価基板のみでも変化が発生）
スペックシートに湿度に関する記載は見当たりませんでしたが、動作湿度に制限はありますか？
（仕様上、湿度95%まで使用したいと思っています）
また、これら温湿度変化に対し、変化を抑制するような手立てはありますでしょうか？
（例えば湿度に対しては防湿コーティング等）
小さな容量変化を捉えたいと考えているのですが、環境変化による影響が無視できないレベル
となっています。
上記に関し、ご教示いただけますと幸いです。
よろしくお願いいたします。

[KJ従業員]

K2様

ご投稿ありがとうございます。
以下回答といくつか確認させて頂きたいことがございます。

一般的な半導体と同様吸湿による信頼性の影響は受けますが、湿度による検出値の依存性はないと考えます。
温度については、データシートに記載のtcG(Gain drift vs. temperature)特性があります。

基本的にはICは外部(センサー)の容量変化を電気的に検出しますので、センサー側の環境変化の影響に大きく
左右されると考えます。
評価基板のみでも変化が発生とのことですが、センサー部無しの状態で測定されたのでしょうか。
もしくはTI評価ボードをご使用しての結果でしょうか。
http://www.tij.co.jp/tool/jp/fdc1004evm

センサー部の環境変化により影響を打ち消すためにはDifferential measurementsという手法がございます。
P5を参照ください。
http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/snoa927/snoa927.pdf

また、小さな容量変化を捉えたいとのことですが、アプリケーションは近接アプリでしょうか。
もしくはターゲットは固定で環境変化による容量変化を測定されたいということでしょうか。
差し支えない範囲でお答え頂けますと幸いです。

以上、宜しくお願い致します。
KJ

[K2参加者]

KJ様

お世話になっております。
TI評価ボードを使用し、センサー部を切断した状態の物を測定しました。
評価ボードは下記の物です。
http://www.tij.co.jp/tool/jp/FDC1004QEVM

アプリケーションは近接アプリです。
１Chを高速にデータ取得したい事と、接近対象の位置の違いや温度分布の発生など
が起こると補正できない懸念があり、紹介いただいた手法は採用に至っていません。

以上
よろしくお願いいたします。

[KJ従業員]

K2様

FDC1004の評価ボードのセンサー部を切断した状態での測定とのことで、検出値としてはかなり小さな値と
思われますが、その値が温度を振った際に、データシート記載の
Figure 4. Gain Drift vs. TemperatureやFigure 5. Offset Drift vs. Temperatureのずれより
大きくなるのでしょうか。もし容量変化がその範囲内である場合は、ICの特性となりますので製品化前に
十分評価データを取り、ICの温度変動による変化量を補正するようなことをご検討頂けませんでしょうか。
ご提案となりますので、実現性を保証するものではないことはご了承ください。

また、少なからず外部(センサー)は環境変化による容量変化はございますが、そちらの補正はどのようにお考えでしょうか？
小さな容量変化を捉えることをお考えとのことですので、何らかの補正回路が必要になってくると考えます。

以上、宜しくお願い致します。
KJ

[K2参加者]

KJ様
ご回答ありがとうございます。
温度に関しては仕様書の範囲内であり、ドリフト分に関しては外部センサにて補正を検討しています。
湿度に関しては湿度が高い領域（70%超）で、容量が増加する現象が発生し、容量のp-p幅においては
10倍程（90%時）という結果で、現状、高湿度下では補正しても欲しい精度が得られないのではないか
という懸念があり、使用湿度範囲に制限を設ける必要もあるのではないかと思ったことから、ご質問
させていただきました。
評価を進める中で判断するしかなさそうですね。
他で行われている湿度対策等に関し、適用できそうなものがもしあればご教示いただけますと幸いです。

[KJ従業員]

K2様

ご連絡ありがとうございます。
なにかお伝えできる湿度に関する事例は確認してみます。
引き続きご評価のほど宜しくお願いします。

以上、宜しくお願い致します。
KJ

[投稿者]

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