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电容式触摸屏驱动原理2

日期:2018-07-20 人气:56

电容式触摸屏驱动原理2



[简介]:电容式触摸传感器的基本设计思想与预计的容量完全相同。如图3所示,它们都捕获电极之间的电容变化,并且电极形成在印刷基板上。电极表面覆盖有阻焊剂(焊料电阻器),其中一个用作接地,另一个用作感应电极

4.捕获电容辅助传感操作

        电容式触摸传感器的基本设计思想与预计的容量完全相同。如图3所示,它们都捕获电极之间的电容变化。在印刷基板上形成电极,并覆盖电极的表面。焊料电阻器,其中一个用作接地,另一个用作感应电极。


图3:手指接近时电容增加



         图4是实际按钮部分的图案和感测距离的示例。由于按钮的形状和大小不同,感应距离也会发生变化。。如果距离太长,则会出现错误,并且距离太短而无法响应。因此,实际应用必须根据机器的应用和结构调整按钮部分的图案。



图4弛张振荡电路的PWM开关电路的基本结构

         图4(d)所示的锯齿形状用于滑块,可以感应手指在水平方向上的方向,并且可以根据需要应用于MP3和其他歌曲等产品,音量调节,并且需要横向手指的操作。电容式触摸传感的工作原理如下:

4.1松弛振荡

         测量电容器的电容变化是弛豫振荡器的典型方法。如图5所示,弛豫模式使用电阻和恒流源对电容充电,然后测量一定电压的时间。当手指触摸面板时,电容器的容量越大,反应时间越慢。




图5手指靠近时的电容变化


         这里假设反应时间为t,电源电压为Vin,电容器端子之间的电压为Vout,因此Vout成为以下指数关系:VoUt = Vin(1-et / RC),t与RC的乘积成正比,因此RC称为“时间常数”,假设:Vout = 0.63×Vin,t≒RC,换句话说,如果Vout = 0.63 ×Vin被视为阈值,达到此电压的时间与RC的乘积几乎相同,因此很容易计算。

         图6是由上述特性构成的RC振荡电路,包括磁滞振荡电路和弛豫振荡电路。然而,这种设计RC的产品也是瞬间固定的,成为一个问题。主要原因是手指和手指之间的容量很小,当数量大到一定程度时必须增加R,这导致触摸部分的阻抗增加并且易受噪声影响(图7)。




图6 RC振荡器电路的基本结构



图7使用RC时,确定性检测方法易受噪声影响


4.2充电转换

         该方法降低了触摸部分的阻抗以避免噪声的影响,并且还可以同时感测容量的变化。方式。一个典型的例子是Quantum开发的电荷转移方法。如图8所示,电荷转换方法由置位开关(复位开关)和电荷存储电容器组成。



图8充电转换方法的基本结构


 


图9显示了充电转换器的工作特性。首先,将VDD连接到端子,然后切换开关。存储在CP中的费用将移至Csum。当开关切换时,Csum的电压将上升。 CP的上升幅度和Csum的容量比确定。此时,只要测量值超过特定电压(Vin),CP的变化就已知。在测量完成之后,使用复位开关将CP放电回到初始状态。

CP充电相端子连接到电源,因此阻抗保持低强度状态。此时,CP端子部分的阻抗可能变高,但CP的容量大于Csum,并且瞬间终止电荷的转移,并且容易影响易受噪声影响的端子部分。电连接的时间非常短,因此可以将效果抑制到最小。外部充电模式组件非常少,并且通常认为充电转换方法是优异的触摸组件。 尽管技术突出,但上述充电转换器方法具有专利,因此在开发具有触摸感应功能的IC产品时,不愿意支付的制造商将不可避免地躲避专利。