Расскажу о простом и эффективном способе создания датчика прикосновения и работе с ним. Он основан на изменении емкости плоско-параллельного конденсатора при прикосновении человека.

Принцип работы датика

Принцип работы датчика заключается в том что необходимо измерять время заряда конденсатора. Если время заряда значительно  больше эталоного времени (т.е. когда емкость увеличена за счет человеческого прикосновения), можно утверждать, что есть прикосновение. На практике эталонное время имеет смысл измерять при включении устройства, а не использовать какую то константу. Т.к. емкость самого датчика может  изменяться от внешних условий, например, от влажности.

Рис 1. Схема емкостного датчика прикосновения

На рисунке 1 приведена принципиальная схема датчика. На вход (контакт 1) схемы подается  высокое напряжение (логическая 1) и засекается время. Когда на выходе (контакт 2) станет высокое напряжение, то  время останавливается и анализируется. После необходимо заземлить контакт 1, что бы разрядить конденсатор.

Осцилограммы работы (красная линия - напряжение на входе, синяя - напряжение на выходе):

Осцилограмма заряда без прикоснвения

Осцилограмма с прикосновением

Время заряда\разряда конденсатора определяется по формуле (постоянная RC-цепи):

τ = RC

Изготовление датчика:

Резистор подбирается исходя из требуемого времени заряда, напряжения и получившийся ёмкости конденсатора.

Конденсатор будет представлять собой две металлические пластины площадью 1-3 см^2 и слоя диэлектрика между ними, толщино 0.2 .. 1.5 мм. Чем тоньше диэлектрик, тем больше емкость получится. В качестве диэлектрика можно взять обычную бумагу или картонку.

Пластины должны распологаться друг на против друга. Такой датчик будет иметь емкость порядка 10-20 пФ. При прикосновении емкость увеличиться до 120-180 пФ.

Для тестового  конденсатора я взял небольшой кусочек двух слойного тексталита. Вот такой получился результат (схема подключена к микроконтроллеру, резистор припаян около входов в МК):

P. S.  в следующей статье опишу как подключить такой датчик к микроконтроллеру arduino.