الرسم التوضيحي أدناه يوضح مستشعر سعوي بسيط. يتكون المستشعر من رقاقة أو أكثر من أشباه الموصلات التي تحتوي على مجموعة من الخلايا الصغيرة . تحتوي كل خلية على لوحين موصلين ، مغطاة بطبقة عازلة. الخلايا صغيرة – أصغر من عرض سلسلة من التلال على الإصبع.
يتم توصيل المستشعر بمجال تكامل ، وهو عبارة عن دائرة كهربائية مبنية حول مكبر للصوت التشغيلي المقلوب . المضخم المقلوب عبارة عن جهاز أشباه الموصلات معقد يتكون من عدد من الترانزستورات والمقاومات والمكثفات. من شأن تفاصيل عملها أن تملأ مقالًا كاملاً بمفرده ، ولكن هنا يمكننا أن نفهم بشكل عام ما الذي تفعله في ماسحة السعة. (راجع هذه الصفحة على مضخمات التشغيل للحصول على نظرة عامة تقنية.)
مثل أي مضخم صوت ، يغير مكبر للصوت العكسي تيارًا واحدًا استنادًا إلى تقلبات في تيار آخر (انظر كيف تعمل مكبرات الصوت للحصول على مزيد من المعلومات). على وجه التحديد ، يقوم مكبر الصوت العكسي بتغيير الجهد الكهربائي. يعتمد التغيير على الجهد النسبي لمدخلين ، يسمى الطرف المقلوب والمحطة غير المقلوبة. في هذه الحالة ، يتم توصيل الطرف غير العكسي بالأرض ، ويتم توصيل الطرف العكسي بمصدر جهد مرجعي وحلقة تغذية مرتدة . تشتمل حلقة التغذية المرتدة ، والتي تتصل أيضًا بإخراج مكبر الصوت ، على لوحتي الموصل.
كما كنت قد معترف بها، لوحات موصل اثنين من تشكيل الأساسي مكثف ، عنصرا الكهربائية التي يمكن تخزين ما يصل تهمة (انظر كيف العمل المكثفات لمزيد من التفاصيل). يعمل سطح الإصبع كصفيحة مكثف ثالثة ، مفصولة بالطبقات العازلة في بنية الخلية ، وفي حالة الوديان بصمة الإصبع ، جيب من الهواء. تغيير المسافة بين لوحات المكثف (عن طريق تحريك الإصبع أقرب أو أبعد من اللوحات الموصلة) يغير السعة الكلية (القدرة على تخزين الشحنة) من المكثف. بسبب هذه النوعية ، سيكون للمكثف في خلية أسفل التلال سعة أكبر من المكثف في خلية أسفل الوادي.
لمسح الإصبع ، يقوم المعالج أولاً بإغلاق مفتاح إعادة الضبط لكل خلية ، مما يؤدي إلى قصر المدخلات والمخرجات لكل مكبر للصوت على « موازنة » دائرة الدمج. عندما يتم فتح المفتاح مرة أخرى ، ويطبق المعالج شحنة ثابتة على دائرة الدمج ، يتم شحن المكثفات لأعلى. تؤثر سعة مكثف حلقة التغذية الراجعة على الجهد عند دخل المضخم ، مما يؤثر على خرج المضخم. نظرًا لأن المسافة إلى الإصبع تغير السعة ، فإن سلسلة الإصبع ستؤدي إلى خرج جهد مختلف عن وادي الإصبع.
يقرأ معالج الماسح الضوئي هذا الناتج من الجهد ويحدد ما إذا كان من خصائص سلسلة من التلال أو الوادي. من خلال قراءة كل خلية في صفيف المستشعر ، يمكن للمعالج تجميع صورة شاملة لبصمة الإصبع ، على غرار الصورة الملتقطة بواسطة الماسح الضوئي الضوئي.
تتمثل الميزة الرئيسية للماسح الضوئي بالسعة في أنه يتطلب شكلًا حقيقيًا من نوع بصمات الأصابع ، بدلاً من نمط الضوء والظلام الذي يشكل الانطباع البصري للبصمة. هذا يجعل النظام أكثر صعوبة في الخداع. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنهم يستخدمون رقاقة أشباه الموصلات بدلاً من وحدة CCD ، فإن الماسحات الضوئية بالسعة تميل إلى أن تكون أكثر إحكاما من تلك الأجهزة البصرية.
technologie 