什么是電容式觸摸屏

電容式觸摸屏是一種利用人體電流感應(yīng)來(lái)工作的觸摸屏技術(shù)。

電容式觸摸屏又稱(chēng)電容觸摸屏，是一種生長(zhǎng)在電子行業(yè)中的新型非接觸式觸摸技術(shù)，廣泛應(yīng)用在人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)與人機(jī)之間信息傳遞，它帶動(dòng)了科技發(fā)展，改變著日常生活。

電容式觸摸屏是由一系列電容組件組成的。電容組件產(chǎn)生兩個(gè)幾乎重合的電容，在屏幕的邊緣形成一個(gè)電勢(shì)梯度，使電子電路之間的電容可以互相作用，當(dāng)電容組件被觸摸時(shí)，其電容值會(huì)發(fā)生變化，從而改變梯度。觸摸屏通過(guò)調(diào)整梯度或消除梯度來(lái)探測(cè)出電容式觸摸屏位置的變化。

電容式觸摸屏的主要特點(diǎn)是操作靈敏，精密，抗靜電性強(qiáng)，手指觸屏?xí)r不需要大的力量就可以完成觸摸，而且觸摸靈敏度較高，靜電屏蔽、紫外線(xiàn)抗性、反射和透光程度高，具有較強(qiáng)的耐抗揮發(fā)性，抗光強(qiáng)度、抗熱和抗壓縮的能力強(qiáng)，絕緣阻抗大，抗腐蝕性強(qiáng)，觸摸力不大，可以靈活選擇觸摸點(diǎn)，可以提高顯示屏的響應(yīng)速度，使用壽命更長(zhǎng)，同時(shí)也避免了可能造成的輸入錯(cuò)誤、操作誤差以及較大的受損。

電容式觸摸屏具有雙向傳輸信號(hào)的功能，因此能夠允許用戶(hù)向屏幕的數(shù)據(jù)傳送，也可以向用戶(hù)傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù)，使形成更加精確的操作，并且反應(yīng)更加迅速。它比傳統(tǒng)的機(jī)械觸摸鍵盤(pán)更加靈敏、可靠、耐用，給用戶(hù)帶來(lái)更好的操作體驗(yàn)，引領(lǐng)著未來(lái)更多用戶(hù)追求舒適體驗(yàn)的趨勢(shì)。

這種觸摸屏通常由四層復(fù)合玻璃構(gòu)成，包括一層玻璃基板，其內(nèi)表面和夾層均涂有一層ITO(氧化銦錫)，最外層是薄薄的矽土玻璃保護(hù)層。這些層共同構(gòu)成一個(gè)等效電容器，其中夾層ITO作為工作面，四個(gè)角上引出四個(gè)電極，而內(nèi)層ITO則作為屏蔽層，以確保良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，實(shí)際上觸摸了這層金屬層，人體與觸摸屏表面形成了一個(gè)耦合電容，由于電容是導(dǎo)體，手指會(huì)吸走一個(gè)小電流，這個(gè)電流分別從觸摸屏的四角上的電極中流出，流經(jīng)這些電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)精確計(jì)算這四個(gè)電流比例，從而確定觸摸點(diǎn)的位置。134567

這種技術(shù)雖然準(zhǔn)確且反應(yīng)速度快，但穩(wěn)定性較差，容易受到溫度、濕度或接地情況的影響，從而產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。

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。由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，往往會(huì)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。電容式觸摸屏與普通電阻式觸摸屏區(qū)別通俗來(lái)說(shuō)電容式觸摸屏就是支持多點(diǎn)觸摸的人機(jī)交互方式，普通電阻式觸摸屏只能進(jìn)行單一點(diǎn)的觸控例如：Apple iphone，Nokia N8，Nokia E7為電容式觸摸屏，可以用雙手同時(shí)接觸屏幕進(jìn)行操作，網(wǎng)頁(yè)圖片瀏覽放大等操作Nokia 5800 ，n97 ;HTC d600 s90，5230等就為電阻式觸摸屏，只能單點(diǎn)操作。

時(shí)代在進(jìn)步社會(huì)在發(fā)展，我們現(xiàn)在有很多的手機(jī)和電視用的都是觸摸屏，可以說(shuō)觸摸屏的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，有了它我們很多可以代替鼠標(biāo)來(lái)對(duì)我們的電子產(chǎn)品進(jìn)行操作，也能取代我們手機(jī)上的實(shí)體鍵，并由此方便了我們很多操作，但是它是怎么工作的呢，我們就來(lái)看下它的工作原理。

電容 式觸摸屏觸摸屏是用人體上面的電流感應(yīng)從而實(shí)行觸控的，玻璃屏里面和夾層都有一層ito，ito是工作面，保護(hù)層是薄薄的一層汐土玻璃，ito四個(gè)角上面有四個(gè)電極，里面有ito作為的屏蔽層，能保證電容式觸摸屏有良好的工作環(huán)境。我們用手指在觸摸屏幕的時(shí)候，實(shí)際上觸摸了金屬層，根據(jù)人體電場(chǎng)的作用，我們的手指與觸摸屏的表面形成了一個(gè)耦合電容，電容是導(dǎo)體，所以我們的手指吸走了一小部分電流。電容式觸摸屏就可以根據(jù)四個(gè)電極于被我們吸走的電流得出觸摸點(diǎn)的位置。

電容屏有兩大種類(lèi)，一種是互電容屏，一種是自電容屏。其中互電容屏比較常見(jiàn)，主要由內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電極和接受電極相互作用來(lái)進(jìn)行工作，驅(qū)動(dòng)電極能發(fā)出低電壓的高頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)投射在接受電極上面進(jìn)而形成穩(wěn)定的電流。當(dāng)我們的手指接觸到屏幕時(shí)，我們的手指和屏幕就會(huì)構(gòu)成一個(gè)電容，但是頻率高的信號(hào)能通過(guò)電容進(jìn)入 地線(xiàn) 。這樣一來(lái)接收端的電荷就會(huì)減小，我們的手指越靠近發(fā)射信號(hào)的端口的時(shí)候，電荷量就會(huì)越來(lái)越小，最后用電流的強(qiáng)度來(lái)確定我們觸摸的位置。

電容屏幕要想進(jìn)行多位置的觸控，用的是增加互電容的電極這一手段，用通俗的話(huà)來(lái)說(shuō)，就是將屏幕分塊，其中的每一個(gè)區(qū)域里面的互動(dòng)電容都是獨(dú)立的進(jìn)行工作互不干涉，所以多點(diǎn)式電容屏幕就能獨(dú)立的監(jiān)測(cè)每個(gè)區(qū)域的電流情況，進(jìn)行分別之后，就能簡(jiǎn)單的對(duì)屏幕進(jìn)行多點(diǎn)觸控。

電容式的觸控屏幕可以大致分為四層屏體分別是：不導(dǎo)電的玻璃屏、兩個(gè)導(dǎo)電層、玻璃保護(hù)層。這兩個(gè)導(dǎo)電層分別在第二層和第四層。最里面的導(dǎo)電層是一個(gè)屏蔽層，能起到屏蔽內(nèi)部的電氣信號(hào)的功能，第二層的導(dǎo)電層是最關(guān)鍵的一層，是整個(gè)觸控屏的核心，四條邊上有引線(xiàn)，能檢測(cè)觸控點(diǎn)的位置。

電容式觸控屏可以簡(jiǎn)單地看成由四層復(fù)合屏構(gòu)成的屏體：最外層是玻璃保護(hù)層，接著是導(dǎo)電層，第三層是不導(dǎo)電的玻璃屏，最內(nèi)的第四層也是導(dǎo)電層;最內(nèi)導(dǎo)電層是屏蔽層，起到屏蔽內(nèi)部電氣信號(hào)的作用，中間的導(dǎo)電層是整個(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(xiàn)，負(fù)責(zé)觸控點(diǎn)的位置的檢測(cè)。

電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)。在觸摸屏幕，由于人體電場(chǎng)，手指與導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。

電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護(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。

電容屏的另一個(gè)缺點(diǎn)用戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒(méi)有反應(yīng)，這是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。 電容屏更主要的缺點(diǎn)是漂移：當(dāng)環(huán)境溫度、濕度改變時(shí)，環(huán)境電場(chǎng)發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)引起電容屏的漂移，造成不準(zhǔn)確。例如：開(kāi)機(jī)后顯示器溫度上升會(huì)造成漂移：用戶(hù)觸摸屏幕的同時(shí)另一只手或身體一側(cè)靠近顯示器會(huì)漂移;電容觸摸屏附近較大的物體搬移后回漂移，你觸摸時(shí)如果有人圍過(guò)來(lái)觀(guān)看也會(huì)引起漂移;電容屏的漂移原因?qū)儆诩夹g(shù)上的先天不足，環(huán)境電勢(shì)面(包括用戶(hù)的身體)雖然與電容觸摸屏離得較遠(yuǎn)，卻比手指頭面積大的多，他們直接影響了觸摸位置的測(cè)定。

此外，理論上許多應(yīng)該線(xiàn)性的關(guān)系實(shí)際上卻是非線(xiàn)性，如：體重不同或者手指濕潤(rùn)程度不同的人吸走的總電流量是不同的，而總電流量的變化和四個(gè)分電流量的變化是非線(xiàn)性的關(guān)系，電容觸摸屏采用的這種四個(gè)角的自定義極坐標(biāo)系還沒(méi)有坐標(biāo)上的原點(diǎn)，漂移后控制器不能察覺(jué)和恢復(fù)，而且，4個(gè)A/D完成后，由四個(gè)分流量的值到觸摸點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的X、Y坐標(biāo)值的計(jì)算過(guò)程復(fù)雜。由于沒(méi)有原點(diǎn)，電容屏的漂移是累積的，在工作現(xiàn)場(chǎng)也經(jīng)常需要校準(zhǔn)。 電容觸摸屏最外面的矽土保護(hù)玻璃防刮擦性很好，但是怕指甲或硬物的敲擊，敲出一個(gè)小洞就會(huì)傷及夾層ITO，不管是傷及夾層ITO還是安裝運(yùn)輸過(guò)程中傷及內(nèi)表面ITO層，電容屏就不能正常工作了。