電容式觸摸傳感器觸摸屏的實現(xiàn)原理

通過一個終端仿真程序，在主PC上獲得差分計數(shù)，然后借助電子制表軟件加以繪制。將手指放置在10mm厚的玻璃覆蓋層上，并持續(xù)3秒的時間。按鍵的開關(guān)狀態(tài)被疊加在原始計數(shù)上。按鍵在這兩種狀態(tài)之間干凈利落地轉(zhuǎn)換，即使是由于通過厚玻璃進行檢測而使原始計數(shù)信號中具有較大的噪聲時也是如此。請注意手指和按鍵門限隨著基線的漂移而進行周期性調(diào)整。當(dāng)檢測到手指的觸壓動作時，基線值將鎖定，直到手指移開為止。

圖8顯示了兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換處的局部細(xì)節(jié)圖。

圖8：開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換局部細(xì)節(jié)圖

在圖9a中，按鍵初始狀態(tài)為斷(OFF)狀態(tài)。超過手指門限的差分計數(shù)的第一個采樣把按鍵狀態(tài)轉(zhuǎn)換至通(ON)狀態(tài)。在圖9b中，低于噪聲門限的差分計數(shù)的第一個采樣將按鍵轉(zhuǎn)換至斷狀態(tài)。

與機械式開關(guān)相比，基于電容的觸摸傳感器的主要優(yōu)點是耐用性好，不易損壞，可以長期使用。混合信號技術(shù)的近期發(fā)展，不僅使得觸摸式傳感器的成本在各種消費類產(chǎn)品中降到了具有成本效益的水平，而且還提高了檢測電路的靈敏度和可靠性(因為增加了覆蓋層的厚度和耐用性)。利用本文介紹的設(shè)計方法，說明通過一個10mm的玻璃來檢測手指的按鍵觸壓是可能的，并利用基于噪聲門限和手指門限的反跳法，實現(xiàn)了按鍵開關(guān)狀態(tài)之間的干凈利落的轉(zhuǎn)換，從而使電容式觸摸傳感器成為機械式開關(guān)元件的一種實用型替代方案。