電容式觸摸屏技術(shù)
電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí),觸點(diǎn)的電容就會(huì)發(fā)生變化,使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化,通過(guò)測(cè)量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。
一、電容式觸摸屏的工作原理
電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極,在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)。在觸摸屏幕時(shí),由于人體電場(chǎng),手指與導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)耦合電容,四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn),而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱,準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護(hù)導(dǎo)體及感應(yīng)器,更有效地防止外在環(huán)境因素對(duì)觸摸屏造成影響,就算屏幕沾有污穢、塵?;蛴蜐n,電容式觸摸屏依然能準(zhǔn)確算出觸摸位置。
二、電容式觸摸屏的缺陷
電容觸摸屏的透光率和清晰度優(yōu)于四線電阻屏,當(dāng)然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴(yán)重,而且,電容技術(shù)的四層復(fù)合觸摸屏對(duì)各波長(zhǎng)光的透光率不均勻,存在色彩失真的問(wèn)題,由于光線在各層間的反射,還造成圖像字符的模糊。
(一)電流
電容屏在原理上把人體當(dāng)作一個(gè)電容器元件的一個(gè)電極使用,當(dāng)有導(dǎo)體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時(shí),流走的電流就足夠引起電容屏的誤動(dòng)作。
我們知道,電容值雖然與極間距離成反比,卻與相對(duì)面積成正比,并且還與介質(zhì)的的絕緣系數(shù)有關(guān)。因此,當(dāng)較大面積的手掌或手持的導(dǎo)體物靠近電容屏而不是觸摸時(shí)就能引起電容屏的誤動(dòng)作,在潮濕的天氣,這種情況尤為嚴(yán)重,手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內(nèi)或身體靠近顯示器15厘米以內(nèi)就能引起電容屏的誤動(dòng)作。 電容屏的另一個(gè)缺點(diǎn)用戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒(méi)有反應(yīng),這是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。
(二)漂移
電容屏更主要的缺點(diǎn)是漂移:當(dāng)環(huán)境溫度、濕度改變時(shí),環(huán)境電場(chǎng)發(fā)生改變時(shí),都會(huì)引起電容屏的漂移,造成不準(zhǔn)確。例如:開(kāi)機(jī)后顯示器溫度上升會(huì)造成漂移:用戶觸摸屏幕的同時(shí)另一只手或身體一側(cè)靠近顯示器會(huì)漂移;電容觸摸屏附近較大的物體搬移后回漂移,你觸摸時(shí)如果有人圍過(guò)來(lái)觀看也會(huì)引起漂移;電容屏的漂移原因?qū)儆诩夹g(shù)上的先天不足,環(huán)境電勢(shì)面(包括用戶的身體)雖然與電容觸摸屏離得較遠(yuǎn),卻比手指頭面積大的多,他們直接影響了觸摸位置的測(cè)定。
(三)其他
此外,理論上許多應(yīng)該線性的關(guān)系實(shí)際上卻是非線性,如:體重不同或者手指濕潤(rùn)程度不同的人吸走的總電流量是不同的,而總電流量的變化和四個(gè)分電流量的變化是非線性的關(guān)系,電容觸摸屏采用的這種四個(gè)角的自定義極坐標(biāo)系還沒(méi)有坐標(biāo)上的原點(diǎn),漂移后控制器不能察覺(jué)和恢復(fù),而且,4個(gè)A/D完成后,由四個(gè)分流量的值到觸摸點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的X、Y坐標(biāo)值的計(jì)算過(guò)程復(fù)雜。由于沒(méi)有原點(diǎn),電容屏的漂移是累積的,在工作現(xiàn)場(chǎng)也經(jīng)常需要校準(zhǔn)。 電容觸摸屏最外面的矽土保護(hù)玻璃防刮擦性很好,但是怕指甲或硬物的敲擊,敲出一個(gè)小洞就會(huì)傷及夾層ITO,不管是傷及夾層ITO還是安裝運(yùn)輸過(guò)程中傷及內(nèi)表面ITO層,電容屏就不能正常工作了。
表面聲波(SAW)式
SAW觸摸屏是由一個(gè)針對(duì)X和Y軸的有發(fā)送和接收的壓電傳感器的玻璃涂層。該控制器發(fā)送電信號(hào)至發(fā)射傳感器,并在玻璃的表面內(nèi)將信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波。通過(guò)反射器陣列,這些波覆蓋整個(gè)觸摸屏。對(duì)面的反射器收集和控制這些波至接收傳感器,將他們轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。對(duì)每個(gè)軸重復(fù)這個(gè)過(guò)程。用戶觸摸時(shí)吸收了傳播的波的一部分。 接收到的對(duì)應(yīng)X和Y坐標(biāo)的信號(hào)與存儲(chǔ)的數(shù)字分布圖相比較,從而識(shí)別變化并計(jì)算出坐標(biāo)。