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投射电容触摸屏电磁干扰问题解决方案

发布时间:2014-3-4 13:49:28   编辑:hxr  来源:触控技术网|全球触摸屏产业领航者
提要:开发具有触摸屏人机界面的移动手持设备是一项复杂的设计挑战,尤其是对于投射式电容触摸屏设计来说更是如此,它代表了当前多点触摸界面的主流技术。投射式电容触摸屏能够精确定位手指轻触屏幕的位置,它通过测量电容的微小变化来判别手指位置。
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开发具有触摸屏人机界面的移动手持设备是一项复杂的设计挑战,尤其是对于投射式电容触摸屏设计来说更是如此,它代表了当前多点触摸界面的主流技术。投射式电容触摸屏能够精确定位手指轻触屏幕的位置,它通过测量电容的微小变化来判别手指位置。在此类触摸屏应用中,需要考虑的一个关键设计问题是电磁干扰 (EMI)对系统性能的影响。干扰引起的性能下降可能对触摸屏设计产生不利影响,本文将对这些干扰源进行探讨和分析。

投射式电容触摸屏结构

典型的投射式电容传感器安装在玻璃或塑料盖板下方。图1所示为双层式传感器的简化边视图。发射(Tx)和接收(Rx)电极连接到透明的氧化铟锡 (ITO),形成交叉矩阵,每个Tx-Rx结点都有一个特征电容。Tx ITO位于Rx ITO下方,由一层聚合物薄膜或光学胶(OCA)隔开。如图所示,Tx电极的方向从左至右,Rx电极的方向从纸外指向纸内。

图1:传感器结构参考。

传感器工作原理

让我们暂不考虑干扰因素,来对触摸屏的工作进行分析:操作人员的手指标称处在地电势。Rx通过触摸屏控制器电路被保持在地电势,而Tx电压则可变。变化的 Tx电压使电流通过Tx-Rx电容。一个仔细平衡过的Rx集成电路,隔离并测量进入Rx的电荷,测量到的电荷代表连接Tx和Rx的“互电容”。

传感器状态:未触摸

图2显示了未触摸状态下的磁力线示意图。在没有手指触碰的情况下,Tx-Rx磁力线占据了盖板内相当大的空间。边缘磁力线投射到电极结构之外,因此,术语“投射式电容”由之而来。

图2:未触摸状态下的磁力线。

 

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