電容式觸摸屏

1、電容式觸摸屏姓名：學(xué)號(hào)：主講內(nèi)容 傳感器簡(jiǎn)介 電容式觸摸屏簡(jiǎn)介 電容式與電阻式觸摸屏的比較 結(jié)束語(yǔ) 參考文獻(xiàn)傳感器 定義 能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律（數(shù)學(xué)函數(shù)法則）轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 （國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87） 主要特點(diǎn) 傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能建立新型工業(yè)，從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)基礎(chǔ)上的，目前已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。傳感器 主要功能 人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺(jué)器官，但是

2、在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中單靠人自身的感覺(jué)器官是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為了適應(yīng)這種情況，就需要傳感器，因此說(shuō)，傳感器是人類五官的延長(zhǎng)?？梢猿鞲衅鞯墓δ芘c人類5大感覺(jué)器官相比擬： 光敏傳感器視覺(jué) 聲敏傳感器聽(tīng)覺(jué) 氣敏傳感器嗅覺(jué) 化學(xué)傳感器味覺(jué) 壓敏、溫敏、傳感器流體傳感器觸覺(jué)傳感器 主要特性 （1）傳感器的靜態(tài)特性 指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線來(lái)描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏

3、度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。 （2）傳感器的動(dòng)態(tài)特性 指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。傳感器 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)特點(diǎn) （1）技術(shù)方面 中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段，它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢(shì)。傳感器技術(shù)歷經(jīng)

4、了多年的發(fā)展，其技術(shù)的發(fā)展大體可分三代： 第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器，它利用結(jié)構(gòu)參量變化來(lái)感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。 第二代是上70年代發(fā)展起來(lái)的固體型傳感器，這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成。如：利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng)，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。 第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來(lái)的智能型傳感器，是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，使傳感器具有一定的人工智能。 （2）產(chǎn)業(yè)特點(diǎn) 傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)可以歸納為：基礎(chǔ)、應(yīng)用兩頭依附；技術(shù)、投資兩個(gè)密集；產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)兩大分散。傳感器 常見(jiàn)分類 （1）按用途分類 壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器

5、、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。 （2）按原理分類 振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。 （3） 按輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)分類 （4）按其制造工藝分類 （5）按測(cè)量目分類 （6）按其構(gòu)成分類 （7）按作用形式分類手機(jī)中的傳感器 重力感應(yīng)器：利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來(lái)判定水平方向。 加速度傳感器：一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備，一般在手機(jī)中被提到的話就是重力感應(yīng)器。 方向感應(yīng)器：也叫角速度傳感器，感應(yīng)水平面上的方位角、旋轉(zhuǎn)角和傾斜角以檢測(cè)手機(jī)本身處

6、于何種方向狀態(tài)。 三軸陀螺儀：即同時(shí)測(cè)定6個(gè)方向的位置，移動(dòng)軌跡，加速。如果說(shuō)，重力感應(yīng)器所能測(cè)的是直線的，方面感應(yīng)器所測(cè)的是平面得，那么三軸陀螺儀所測(cè)的方向和位置則是立體的。 電容式觸摸屏電容式觸摸屏 簡(jiǎn)介 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。電容式觸摸屏構(gòu)造 主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，雙玻璃設(shè)計(jì)能徹底保護(hù)導(dǎo)體層及感應(yīng)器。 可以看成是由四層復(fù)合玻璃屏構(gòu)成的屏體 （1）最外層是保護(hù)層（玻璃層、塑料層） （2）

7、導(dǎo)電層（ITO），是整個(gè)觸控屏的關(guān)鍵部分，四個(gè)角或四條邊上有直接的引線，負(fù)責(zé)觸控點(diǎn)位置的檢測(cè)。 （3）不導(dǎo)電的玻璃屏 （4）最內(nèi)層也是導(dǎo)電層，起到屏蔽內(nèi)部電氣信號(hào)的作用電容式觸摸屏 屏體的整個(gè)結(jié)構(gòu)是利用了正負(fù)電荷互相吸引的原理，把屏幕中的導(dǎo)電層與人體構(gòu)成造成一個(gè)電容。中間導(dǎo)電層的引線有著一定的電壓，整個(gè)導(dǎo)電層分布著正電荷；而人體可以看作是一個(gè)接地的負(fù)電場(chǎng)，當(dāng)人的手指接觸屏幕時(shí)，帶著負(fù)電荷的人體就成為了這個(gè)電容的負(fù)極；由于電容的正負(fù)電荷吸引，在導(dǎo)電層對(duì)應(yīng)觸電的位置聚集了大量的正電荷，形成電容的正極。對(duì)于交流電來(lái)說(shuō)，電容是導(dǎo)體。此時(shí)，微弱的高頻電流便從電容正極流向負(fù)極，通過(guò)控制器計(jì)算電流傳遞到觸點(diǎn)

8、位置的距離便可以得到接觸點(diǎn)的坐標(biāo)。原理電容式觸摸屏 電容觸摸屏的保護(hù)層和玻璃層不但能保護(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、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準(zhǔn)確算出觸摸位置。原理電容式傳感器市場(chǎng)中有兩種電容屏 （1）傳感器玻璃+鋼化玻璃蓋板結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱G+G電容屏。 （2）傳感器玻璃+PET塑料蓋板結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱G+P電容屏。兩種電容屏的區(qū)別 G+G電容屏的蓋板和傳感器玻璃的粘合，使用的是先進(jìn)光學(xué)膠水貼合并抽成真空，使用壽命長(zhǎng)、粘合度高；G+P電容屏則使用PET自帶化學(xué)膠貼合，工藝非常簡(jiǎn)單，但是粘合可靠性不高； G+P電容屏的傳感器鋼化玻璃與PET塑料蓋板的熱脹冷

9、縮的膨脹系數(shù)差別巨大，在高溫下或者低溫下，G+P電容屏?xí)菀滓驗(yàn)榕蛎浵禂?shù)差異而裂開(kāi)。鑒別方法： 我們只要在屏幕的最外緣與機(jī)身結(jié)合的地方，嘗試用指甲稍微用力的按下去，G+P電容屏由于PET蓋板非常軟，可以輕易的按下去產(chǎn)生一定的變形，而G+G電容屏的鋼化玻璃面板不會(huì)產(chǎn)生任何痕跡，這樣就可以輕松分辨了。電容式傳感器 特點(diǎn) 1.觸控靈敏度高，精確度也相當(dāng)高。 2.電容式觸控會(huì)受環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，比如受工作電壓、溫度、濕度、電磁場(chǎng)、靜電等的影響而導(dǎo)致觸控不準(zhǔn)確或失誤的漂移情況，需要進(jìn)行較頻繁的校準(zhǔn)。 3. 電容觸控基于電容的靜電感應(yīng)，因而需要導(dǎo)電性的物體進(jìn)行操作。這會(huì)給用戶的使用帶來(lái)一定

10、的不便，比如在寒冷的冬天必須摘下手套才能進(jìn)行觸控操作。 4. 電容式觸控屏自身的特點(diǎn)使得它可以比較容易地實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控，但實(shí)際中多點(diǎn)觸控也普遍只是兩點(diǎn)觸控。另外，電容式觸控也可以加入手寫(xiě)識(shí)別功能，只是要比電阻式觸控屏復(fù)雜許多。電容屏與電阻屏的對(duì)比 電阻屏簡(jiǎn)介 電阻屏主要由基板和面板組成，基板是加有電壓的導(dǎo)電玻璃，帶有一定電阻，而面板則是導(dǎo)電的ITO（氧化物半導(dǎo)體）檢測(cè)層，正常狀態(tài)下不帶電，當(dāng)手指觸控屏幕時(shí)，ITO檢測(cè)層產(chǎn)生變形與內(nèi)層基板導(dǎo)電玻璃接觸，電荷流入ITO檢測(cè)層，由于導(dǎo)電玻璃各點(diǎn)電壓不同，所以通過(guò)電壓檢測(cè)，觸控屏就可以計(jì)算出使用者觸摸的具體位置。電容屏與電阻屏的對(duì)比電容屏和電阻屏的區(qū)別

11、1.電阻屏在觸模時(shí)需要輕觸壓按，而電容屏即使很輕微的手指觸碰感應(yīng)就能激活。 2.電阻屏可以用任何物體來(lái)觸摸，而電容屏是人體熱感應(yīng)工作原理，只能用手指的熱感區(qū)來(lái)觸摸，指甲和手寫(xiě)筆均無(wú)效。 3.電容屏可以很容易進(jìn)行多點(diǎn)觸摸，電阻屏一般不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的。電容屏與電阻屏的對(duì)比 4.電阻屏內(nèi)部是軟的，一般是在4到5層超薄的鋼化玻璃中間夾雜細(xì)微的炭粒（顯微鏡下才能看見(jiàn)），通過(guò)按壓導(dǎo)致上下兩層的炭粒相互接觸而接通觸屏電路，產(chǎn)生觸摸反應(yīng)，容易產(chǎn)生出油、劃痕，易壞，容易觸屏不靈，而電容屏都是采用單層加厚鋼化玻璃，硬度大，耐舊，使用壽命長(zhǎng)。 5.電阻屏在陽(yáng)光下可視性稍差，電容屏則非常好，在陽(yáng)光寫(xiě)可視性依然很強(qiáng)。 6.電容屏比電阻屏成本貴，壽命長(zhǎng)。電容屏與電阻屏的對(duì)比 鑒別方法 從原理上我們就可以知道，電阻屏是依靠感知壓力來(lái)定位，而電容屏則是依靠人體與電極形成的電容來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。 因此，使用尖銳的物體（如指甲）就可操控電阻屏，而電容屏則一定要用手指等有皮膚的部分觸控才能使用。也就是說(shuō)若能控制光標(biāo)，那一定是電阻屏，不能控制的就是電容屏了。結(jié)束語(yǔ) 電容式觸摸屏技術(shù)雖早已經(jīng)被提出，但是卻在最近幾年伴隨著蘋(píng)果等公司產(chǎn)品的引領(lǐng)才真正慢慢的融入我們的生活；作為一個(gè)新興的產(chǎn)品技術(shù)