作為用戶界面，電容式觸摸具有多個優點。它功耗低，成本低，易于實現，機械性能可靠，并且允許設計人員在按鈕形狀方面有很大的自由度。然而，盡管具有所有優點，但是電容觸摸的場效應性質仍然具有一些局限性。

• 標準電容式觸摸系統通常無法通過金屬覆蓋層工作。
• 它需要特殊的軟件才能在具有輻射和/或傳導噪聲的環境中運行。
• 在水或其他污染物存在的情況下閱讀按鈕可能很困難。
• 對于依賴盲文的視障用戶來說，這是個問題。
• 通過手套檢測觸摸是否有困難。

Microchip的新型Metal Over Capacitive用戶界面系統克服了所有這些限制，而不會降低功耗或簡化設計。本應用筆記介紹了如何使用“金屬電容式”觸摸系統創建界面。

操作理論

在傳統的電容系統中，用戶通過將手指放在傳感器附近來更改觸摸傳感器的電容。然后，用戶的手指形成電容器的第二塊板，從而提高傳感器的電容。

帽上金屬觸摸系統使用導電目標，該目標懸在電容式觸摸傳感器上方，以形成電容器的第二極板。當用戶在目標上施加向下的壓力時，目標的最終變形會將其移近電容傳感器。間距的變化產生電容的變化，然后由微控制器測量。參見圖1A，以了解典型的金屬電容式觸摸傳感器的橫截面。圖1B演示了由于用戶的按壓而引起的變形。

電容上金屬的橫截面（未壓制）

電容上金屬的橫截面（壓制）

圖1C顯示了一種替代配置，該配置采用了結合到塑料面板層背面的金屬標靶。在此配置中，目標可以是粘合到塑料面板背面的金屬薄板，也可以是飛散到塑料板上的金屬。

使用塑料靶的金屬（壓制）橫截面

機械設計

系統的機械設計涉及5個因素：

• 面板層的厚度
• 按鈕的大小
• 按鈕間距
• 用于將隔離層和目標層粘合到PCB的粘合劑
• 間隔層的厚度