電容式觸摸屏原理及故障處理

電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)圖

一、 電容式觸摸屏概念

電容式觸摸屏技術(shù)是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層，夾層ITO涂層作為工作面，四個(gè)角上引出四個(gè)電極 ,內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。 當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容,對(duì)于高頻電流 來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。

二、電容式觸摸屏工作原理

電容屏要實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控，靠的就是增加互電容的電極,簡單地說，就是將屏幕分塊，在每一個(gè)區(qū)域里設(shè)置一組互電容模塊都是獨(dú)立工作，所以電容屏就可以獨(dú)立檢測(cè)到各區(qū)域的觸控情況，進(jìn)行處理后，簡單地實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。

電容式觸摸屏原理

電容技術(shù)觸摸屏CTP(Capacity Touch Panel)是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。電容屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂一層ITO(納米銦錫金屬氧化物)，最外層是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保護(hù)層，夾層ITO涂層作工作面，四個(gè)角引出四個(gè)電極，內(nèi)層ITO為屏層以保證工作環(huán)境。

當(dāng)用戶觸摸電容屏?xí)r，由于人體電場,用戶手指和工作面形成一個(gè)耦合電容,因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號(hào),于是手指吸收走一個(gè)很小的電流，這個(gè)電流分別從屏的四個(gè)角上的電極中流出，且理論上流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指頭到四角的距離成比例，控制器通過對(duì)四個(gè)電流比例的精密計(jì)算，得出位置。可以達(dá)到99%的精確度，具備小于3ms的響應(yīng)速度。

投射式電容面板的觸控技術(shù)投射電容式觸摸屏是在兩層ITO導(dǎo)電玻璃涂層上蝕刻出不同的ITO導(dǎo)電線路模塊.兩個(gè)模塊上蝕刻的圖形相互垂直，可以把它們看作是X和Y方向 連續(xù)變化的滑條。由于X、Y架構(gòu)在不同表面，其相交處形成一電容節(jié)點(diǎn)。一個(gè)滑條可以當(dāng)成驅(qū)動(dòng)線，另外一個(gè)滑條當(dāng)成是偵測(cè)線。當(dāng)電流經(jīng)過驅(qū)動(dòng)線中的一條導(dǎo)線時(shí)，如果外界有電容變化的信號(hào)，那么就會(huì)引起另一層導(dǎo)線上電容節(jié)點(diǎn)的變化。偵測(cè)電容值的變化可以通過與之相連的電子回路測(cè)量得到，再經(jīng)由A/D控制器轉(zhuǎn)為數(shù)字訊號(hào)讓計(jì)算機(jī)做運(yùn)算處理取得(X,Y) 軸位置，進(jìn)而達(dá)到定位的目地。[!--empirenews.page--]

三、電容觸摸屏的缺陷

電容觸摸屏的透光率和清晰度優(yōu)于四線電阻屏，當(dāng)然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴(yán)重，而且，電容技術(shù)的四層復(fù)合觸摸屏對(duì)各波長光的透光率不均勻，存在色彩失真的問題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。

電容屏在原理上把人體當(dāng)作一個(gè)電容器元件的一個(gè)電極使用，當(dāng)有導(dǎo)體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量的電容時(shí)，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動(dòng)作。我們知道，電容值雖然與極間距離成反比，卻與相對(duì)面積成正比，并且還與介質(zhì)的絕緣系數(shù)有關(guān)。因此，當(dāng)較大面積的手掌或手持的導(dǎo)體物靠近電容屏而不是觸摸時(shí)就能引起電容屏的誤動(dòng)作，在潮濕的天氣，這種情況尤為嚴(yán)重，手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內(nèi)或身體靠近顯示器15厘米以內(nèi)就能引起電容屏的誤動(dòng)作。

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)境電場發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)引起電容屏的漂移，造成不準(zhǔn)確。

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)輸過程中傷及內(nèi)表面ITO層，電容屏就不能正常工作了。

四、電容式觸摸屏故障處理

1、如果使用者使用的是電容式觸摸屏，那么建議使用者在第一次使用時(shí)，首先先按照相關(guān)說明書的要求正確安裝好電容觸摸屏所需要的驅(qū)動(dòng)程序,然后用手指依次單擊屏幕上的“開始”/“程序”/“Microtouch Touchware”來運(yùn)行屏幕校準(zhǔn)程序，校準(zhǔn)完成以后，系統(tǒng)自動(dòng)將校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)存放在控制器的寄存器內(nèi)，以后再重新啟動(dòng)系統(tǒng)后就無需再校準(zhǔn)屏幕了。

2、如果在中途操作電容觸摸屏?xí)r，重新改變了觸摸屏的顯示器分辨率或顯示模式，或者是自行調(diào)整了觸摸屏控制器的刷新頻率后，感覺到光標(biāo)與觸摸點(diǎn)不能對(duì)應(yīng)時(shí)，都必須重新對(duì)觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)操作。

3、為了保證觸摸屏系統(tǒng)的正常工作，除了要保證系統(tǒng)軟件的正確安裝之外，還必須記得在一臺(tái)主機(jī)上不要安裝兩種或兩種以上的觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序，這樣會(huì)容易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生沖突，從而使觸摸屏系統(tǒng)無法正常使用。

4、在使用電阻式觸摸屏?xí)r，如果發(fā)現(xiàn)光標(biāo)不動(dòng)或者只能在局部區(qū)域移動(dòng)時(shí)，使用者可以查看一下觸摸屏的觸摸區(qū)域是否被其他觸摸物始終壓住，例如一旦觸摸屏被顯示器外殼或機(jī)柜外殼壓住了，就相當(dāng)于某一點(diǎn)一直被觸摸，那么反饋給控制器的坐標(biāo)位置就不準(zhǔn)確。

5、前面曾經(jīng)提到，一旦系統(tǒng)在更換顯示分辨率、調(diào)整屏幕大小和第一次安裝時(shí)都有會(huì)出現(xiàn)單擊不準(zhǔn)或漂移，需啟動(dòng)應(yīng)用程序中自帶的定位程序重新定位，不過在定位時(shí)，最好要使用比較細(xì)的筆或指尖進(jìn)行定位，這樣比較準(zhǔn)。

6、表面聲波觸摸屏的工作環(huán)境要求較高，它必須要求工作在一個(gè)干凈、沒有灰塵污染的環(huán)境中，而且還要定期清潔觸摸屏表面上的灰塵，不然的話，空氣中的灰塵覆蓋在觸摸屏四周的反射條紋或換能器上時(shí)，就會(huì)影響系統(tǒng)的正確定位。

7、不要讓觸摸屏表面有水滴或其它軟的東西粘在表面，否則觸摸屏很容易錯(cuò)誤認(rèn)為有手觸摸造成表面聲波屏不準(zhǔn)。另外在清除觸摸屏表面上的污物時(shí)，使用者可以用柔軟的干布或者清潔劑小心地從屏幕中心向外擦拭，或者用一塊干的軟布蘸工業(yè)酒精或玻璃清洗液清潔觸摸屏表面。

8、如果用手或者其他觸摸物來觸摸表面聲波觸摸屏?xí)r，觸摸屏反應(yīng)很遲鈍，這說明很有可能是觸摸屏系統(tǒng)已經(jīng)陳舊，內(nèi)部時(shí)鐘頻率太低，或者是由于觸摸屏表面有水珠在移動(dòng)，要想讓觸摸屏恢復(fù)快速響應(yīng)，必須重新更換或者升級(jí)系統(tǒng)，或者用抹布擦干觸摸屏表面的水珠。

9、觸摸屏一般用串口進(jìn)行信號(hào)的傳輸，從PS/2端口取信號(hào)，而TPS屏幕是從主機(jī)電源直接取電。如果指示燈不亮，說明沒有取到信號(hào)，控制盒上的PS/2線可能壞了。如果燈亮著，但依舊不閃，說明控制盒壞了，因此使用者們必須更換控制盒。如果更換控制盒還是不行，有可能是屏幕被壓得太緊，需要將四周的螺絲稍微松一下，因?yàn)橛|摸屏是由特殊材料組成，它該身不太容易損壞。如果串口是壞的或被禁用，將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)程序無法安裝，因?yàn)榘惭b驅(qū)動(dòng)時(shí)，會(huì)自動(dòng)尋找串口。即使能夠安裝，也會(huì)出現(xiàn)鼠標(biāo)不動(dòng)或無法定位。最好不要用串口鼠標(biāo)來判斷串口的好壞，可能串口9根針對(duì)它們來說各自用的方式不一樣。如果屏幕被壓著，或者地線沒有接好，會(huì)導(dǎo)致無法定位。如果出現(xiàn)有些區(qū)域無法點(diǎn)擊或反應(yīng)遲緩，有可能是灰塵影響，需拆開外殼來除去灰塵。

10、當(dāng)用手指觸摸電容觸摸屏的某一位置時(shí)，觸摸屏沒有任何反應(yīng)時(shí)，這很有可能是對(duì)應(yīng)該觸摸位不準(zhǔn)確，光標(biāo)當(dāng)然也就不能正確定位了。如果是機(jī)柜外殼壓住觸摸區(qū)域使用者可以將機(jī)柜和顯示器屏幕之間的距離調(diào)大一點(diǎn)，如果是顯示器外殼壓住觸摸區(qū)域，使用者可以試著將顯示器外殼的螺絲擰松一點(diǎn)試一下。