當前位置:首頁 > 消費電子 > 觸控感測
[導讀] (文章來源:百家號) 我們每天都在使用觸摸屏的電子設備,比如手機、平板電腦。大家知道觸摸屏的工作原理是什么嗎?它是怎么知道我們手指的位置的?為什么手機貼了膜一樣可以使用,而帶著手套就不能

(文章來源:百家號)

我們每天都在使用觸摸屏的電子設備,比如手機、平板電腦。大家知道觸摸屏的工作原理是什么嗎?它是怎么知道我們手指的位置的?為什么手機貼了膜一樣可以使用,而帶著手套就不能正常使用了呢?目前,市面上使用的觸摸屏多數(shù)是電容式觸摸屏。為了了解它的工作原理,我們首先解釋一下電容是什么。

1745年,荷蘭萊頓大學教授馬森布羅克發(fā)明了萊頓瓶,用來儲存電荷。萊頓瓶的基本原理是:通過一根導電的金屬棒和金屬鏈將電荷導入瓶子中,瓶子內(nèi)外分別貼有金屬箔。這樣,電荷就會儲存在瓶子中。現(xiàn)在我們知道:當正電荷導入瓶子中的金屬箔上時,如果瓶子外側(cè)金屬箔接地,等量的負電荷就會被吸引到外側(cè)金屬箔上。正負電荷相互吸引,但是由于玻璃瓶是絕緣體,阻礙了它們的中和,所以電荷就儲存下來了。

其實,要儲存電荷,并不一定需要瓶子。只要兩個相互絕緣并且靠近的導體就能起到同樣的作用,我們稱之為電容器。最簡單的電容器是平行板電容器。將兩塊金屬板彼此靠近,一個極板帶正電, 另一個極板帶負電,由于電荷之間的吸引作用,只要兩個電極沒有通過外電路連通,電荷就不會跑掉。

電容器中央是絕緣的,理論上說電流是不能通過電容器的。但是,在電容器充電和放電的過程中,電容器極板上電荷量會有變化,可以看作是電流通過了電容器。

當電容器充滿電之后,即使我們斷開電源,電容器上的電荷也不會消失。但是,如果我們將電容器兩個極板用導線直接相連,正負電荷就找到了一條可以中和的通路,于是,正電荷和負電荷就會通過這個通路中和, 電路中出現(xiàn)逆時針的電流,這個電流稱為放電電流。放電電流也是瞬間的,電荷中和完畢之后,放電電流就消失了。

如果電容器反復進行充電和放電,電路中就會反復出現(xiàn)充電電流和放電電流,并且充電電流與放電電流的方向是相反的。這種電流就是我們之前講過的交流電?,F(xiàn)在我們知道了,交流電可以通過電容器。

我們知道, 試電筆是可以測量一個導線是否帶電。你是否想過,如果站在椅子上用試電筆接觸火線,試電筆會不會亮呢?由于人和大地都是導體,而椅子是絕緣體,而家用電是交流電,因此可以通過電容器,即使站在椅子上用試電筆觸摸火線,試電筆依然會量,表示依然有電流通過了試電筆和人體。只是這個電流比較小,人體沒有什么感覺。

簡單的電容屏是一個四層復合玻璃板,其中有層ITO材料。ITO是一種氧化銦錫材料,它透明,并且可以導電,適合于制造觸摸屏幕。當手指接觸屏幕上某個部位時,就會與ITO材料構(gòu)成耦合電容,改變觸點處的電容大小。屏幕的四個角會有導線,由于交流電可以通過電容器,四個導線的電流會奔向觸點,并且電流大小與到觸點的距離有關。手機內(nèi)部的芯片可以分析四個角的電流,通過計算就可以得到觸點的位置。

更加精細的電容屏是投射式電容屏。它采用被蝕燭的ITO陣列,這些ITO層通過蛀蝕形成多個水平和垂直電極。每一部分的ITO部件也帶有傳感功能。當手指觸摸某個部位時,與陣列電容進行耦合,改變了屏幕上的電場,通過傳感器和芯片分析電場合電流變化,就可以感知觸點位置。相比于之前的四角電流電容屏幕,這種電容屏可以實現(xiàn)多點觸控,應用更加廣泛。

人的手指是導體,才會影響電容屏幕,而使用絕緣物質(zhì)觸碰電容屏幕就沒法操作手機。手機貼膜也可以使用,這是因為手指與ITO層原本也不需要接觸,中間本身就有玻璃絕緣層,貼絕緣膜的作用只是相當于玻璃厚了一點點,電流依然可以流過手指和屏幕中的導體所形成的電容器。不過,如果手套太厚了,觸碰觸摸屏時手指與屏幕中的導體相隔太遠,電容比較小,不足以被傳感器感知,所以戴著厚手套是不能操作手機的。

其實,電容傳感器在生活中還有很多,比如廁所里常見的自動沖水裝置、自動干手機等,許多都是利用過電容傳感的。當人體靠近或原離時,人體與裝置構(gòu)成的電容發(fā)生了變化,傳感器感受到這種變化,控制電路進行某種操作。

本站聲明: 本文章由作者或相關機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術(shù)
關閉
關閉