《传感器》-9电容传感器的拓展应用

电容式传感器的拓展应用

——智能手机电容式触摸屏工作原理智能手机电容式触摸屏工作原理

在苹果推出iPhone后,其流畅的电容式触摸屏越发受到市场的追捧。电容屏相比电阻屏拥有更长的寿命和更低的功耗。而随着电容屏的量产和技术上的改进,电容屏已经取代电阻屏成了主流的触摸屏。或许不少人都会好奇,为什么手指在屏幕的玻璃上滑动,手机就知道我所触摸的地方在哪里呢？

拓展知识智能手机电容式触摸屏工作原理

电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO,最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。

拓展知识智能手机电容式触摸屏工作原理

拓展知识其工作原理如图4-18所示：智能手机电容式触摸屏工作原理

拓展知识

电容屏要实现多点触控,靠的就是增加互电容的电极,简单地说,就是将屏幕分块,在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作,所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况,进行处理后,简单地实现多点触控。

电容技术触摸屏CTP(CapacityTouchPanel)是利用人体的电流感应进行工作的。电容屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作工作面,四个角引出四个电极,内层ITO为屏层以保证工作环境。智能手机电容式触摸屏工作原理

拓展知识

当用户触摸电容屏时,由于人体电场,用户手指和工作面形成一个耦合电容,因为工作面上接有高频信号,于是手指吸收走一个很小的电流,这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算,得出位置。可以达到99％的精确度,具备小于3ms的响应速度。智能手机电容式触摸屏工作原理

拓展知识

投射式电容面板的触控技术投射电容式触摸屏是在两层ITO导电玻璃涂层上蚀刻出不同的ITO导电线路模块。两个模块上蚀刻的图形相互垂直,可以把它们看作是X和Y方向连续变化的滑条。由于X、Y架构在不同表面,其相交处形成一电容节点。一个滑条可以当成驱动线,另外一个滑条当成是侦测线。当电流经过驱动线中的一条导线时,如果外界有电容变化的信号,就会引起另一层导线上电容节点的变化。侦测电容值的变化可以通过与之相连的电子回路测量得到,再经由A/D控制器转为数字信号让计算机做运算处理取得(X,Y)坐标位置,进而达到定位的目的。智能手机电容式触摸屏工作原理

拓展知识

操作时,控制器先后供电流给驱动线,因而使各节点与导线间形成一特定电场。然后逐列扫描感测线测量其电极间的电容变化量,从而达成多点定位。当手指或触动媒介接近时,控制器迅速测知触控节点与导线间的电容值改变,进而确认触控的位置。这种一根轴通过一套AC信号来驱动,而穿过触摸屏的响应则通过其他轴上的电极感测出来。使用者们把这称为‘横穿式’感应,也可称为投射式感应。传感器上镀有X,Y轴的