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【技术贴】告别误触，电容应用的"内外兼修"：内抗干扰，外御水汗

2025-10-21

在工业控制与智能穿戴设备日益普及的今天，电容触控技术的稳定性和精准度面临严峻挑战。误触，尤其是由同频干扰和水汗附着引发的误动作，成为影响用户体验的关键痛点。

AW933XX是艾为电子推出的高性能CAP SOC芯片，内置强抗干扰ADC采样模块，SSR扩频数字电路， SMART_CFI抗同频干扰算法。同时内部集成自互容一体模拟检测模块，配合内置“大禹”防水防汗算法，通过IEC 61000-4-4 (EFT ±4kV) / IEC 61000-4-6 (CS 10V)认证。轻松应对工业、消费类使用场景，助力提升容式人机交互体验。



一、电容传感器的应用痛点


1. 同频干扰


工业电机、工频电源等干扰源，会对电容芯片产生强烈的同频干扰，容易引发按键误触发，滑动坐标跳变。


AI眼镜行业正处于快速发展阶段，结合人工智能技术与眼镜形态的融合创新，正逐步从概念走向实际应用。2025年全球AI眼镜市场持续高增长，上半年出货量同比增长超10倍。AI眼镜广泛采用的电容芯片实现滑动识别、触控按键和人体佩戴检测功能，受到硬件布局空间限制以及内部功能多样化需求，音频PA、蓝牙无线射频等模块与CAP模块更近，也更加容易对CAP产生同频干扰。


2. 防水防汗


水汗场景的误触发是工业和消费类应用中常见的痛点，常规的电容式的按键和滑条，水汗附着会引起信号量变大，从而引起按键误触发或者滑条坐标异常。AW933XX内置“大禹”防水防汗算法，配合自互容一体检测前端，能够抑制水汗影响，日常带自来水、汗液、油污滑动和点击识别综合成功率可达95%以上。






二、基于AW933XX的防水抗干扰解决方案



AW933XX系列覆盖3/5/7/10/12通道电容触控应用，具有1aF电容检测精度，能自动抵消220pF以内的负载电容。



图1 AW933XX典型框图



1. 抗同频干扰SMART_CFI方案


同频干扰产生的基本原理如下：



‘




图2 载波频率72.5KHz raw数据


干扰信号频率是芯片电容采样载波频率的奇数倍时，电容检测信号量抖动加剧，产生异常高信号，从而引起电容检测系统误触，表现为误报按键状态，滑动坐标异常偏移或误报异常佩戴状态。


SMART_CFI方案主要采用多个频点同步测量的方法，获取不同频点数据后，分析数据特征，保留有效的原始数据，然后对数据进行切频偏差补偿，并执行IIR滤波处理，最终得到有效的电容感应数据。下图以音频PA干扰源866KHz为例，开启和关闭SMART_CFI算法电容原始值波形对比。



图3 干扰源866KHz raw数据




2. “大禹”防水防汗方案


AW933XX支持自容和互容一体式采样，并支持shield屏蔽/保护电极，配合自适应差值滤波技术，精准区分水汗和人手触摸特征值，提高触摸识别成功率。


下表为典型场景下“大禹”防水防汗算法是否时，识别成功率对比测试。可见，开启“大禹”防水防汗算法，有助于显著提升抵御水汗、油污的性能，识别率提升10-40%以上；与市场上现有的量产方案相比，识别准确率高5-10%。


图4 典型场景下识别成功率





三、AW933XX选型表


图5 产品选型表



关于艾为


中国数模龙头上海艾为电子技术股份有限公司创立于2008年，专注于高性能数模混合信号、电源管理、信号链等IC设计，2021年8月在上交所科创板成功上市，股票代码为688798。


艾为电子累计拥有40多种产品子类、产品型号总计近2000款，产品的性能和品质处于业内领先水平。公司产品广泛应用于消费电子、工业互联和汽车市场，包含智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴、智能音箱、智能家电、移动支付、物联网、AI教育、智能玩具、服务器、新能源、机器人、无人机、安防、汽车电子等领域。


艾为电子始终坚持高质量研发投入，引领产品技术创新，近年复合研发投入占营收比例超15%，技术人员占比超过70%，累计取得国内外各种知识产权1500余项。


艾为电子获评国家企业技术中心、音频制造业单项冠军企业、国家知识产权优势企业，国家高新区上市公司创新百强榜，上海市创新型企业总部、上海市质量金奖、上海市级设计创新中心、上海市智能音频芯片技术创新中心、上海硬核科技企业TOP100榜单等资质荣誉。