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电容式触摸屏工作原理

2013-07-26 11:53
孤身万里游
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  从手机、平板到笔记本,再到一体电脑、智能电视,触屏成为了时下电子产品上最流行的元素,这种普及之势正在改变人们的生活方式。以前我们崇尚实体按键——无论是T9还是Qwerty,而随着技术的进步与成熟,时下已经是“无触不在”的大屏手机时代。在手机身上,触屏的成熟度基本已经接近甚至赶超传统的实体按键,这也加速了实体按键手机的消亡,而同样是以触摸为主要操作方式的平板电脑也在挤压传统PC市场。

  电容式触摸屏是现在市场上最受追捧认可的,它的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。

  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低电压,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。

  电容式触控屏可以简单地看成由四层复合屏构成的屏体:最外层是玻璃保护层,接着是导电层,第三层是不导电的玻璃屏,最内的第四层也是导电层,最内导电层是屏蔽层,起到屏蔽内部电气信号的作用,中间的导电层是整个触控屏的关键部分,四个角或四条边上有直接的引线,负责触控点的位置的检测。

  电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕,由于人体电场,手指与导体层间会形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽,尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。

  电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,当然还不能和表面声波屏和五线电阻屏相比。电容屏反光严重,而且,电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀,存在色彩失真的问题,由于光线在各层间的反射,还造成图像字符的模糊。

  电流不稳定:电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用,当有导体靠近与夹层ITO工作面之间耦合出足够量容值的电容时,流走的电流就中够引起电容屏的误动作。

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