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传 感 器 读 书 报 告 精密仪器与光电子工程学院 朱沐勋 3011202064 基于电容传感器的电容触摸屏的读书报告 3011202064 朱沐勋 精密仪器与光电子工程学院 测控技术与仪器二班 （一）概述及基本原理： 电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体 ，会影响电路整体电容特性。简单的说就是利用人体的电流感应进行工作。 电容触摸屏是一种新型触摸屏，有别于传统的电阻式触摸屏，其区别主要体现于以下方面： 电容式触摸屏就是支持多点触摸的人机交互方式，而普通电阻式触摸屏只能进行单一点的触控； 例如： Apple iphone，Nokia N8，Nokia E7为电容式触摸屏，可以用双手同时接触屏幕进行操作，网页图片浏览放大等操作； Nokia 5800 ，n97 ；HTC d600 s90，5230等就为电阻式触摸屏，只能单点操作。 基本原理介绍 （二）结构分类及原理： 电容触摸屏的关键部件是ITO涂层，所谓ITO涂层即是在各类屏幕上广泛运用的纳米铟锡金属氧化物，具有一定的导电性，并且透明度较高。 一、按照ITO涂层分类，主要分成单层ITO，双面单层ITO以及单面双层ITO。 单层ITO：只在屏幕上附着一层单面ITO涂层的触控屏制作工艺； 优点：透过率高而且成本较低； 缺点：抗干扰性较差。 单面双层ITO：在屏幕上附着一层双面ITO涂层的触摸屏制作工艺； 优点：性能提高幅度大，良品率高； 缺点：成本较高。 3. 双面单层ITO：在屏幕上附着两层层单面ITO涂层的触摸屏制作工艺 优点：性能好，抗静电能力强； 缺点：抗干扰能力差。 按照电容耦合方式分类，主要分成表面电容式和投射电容式，其中投射电容式又分为自电容式以及互电容式。 表面电容式 （1）结构： 一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。 原理： 当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。 缺点： 1）四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀，存在色彩失真的问题，由于光线在各层间的反射，还造成图像字符的模糊。 2）均匀沉积的ITO还会导致枕形失真，这通常要由低阻抗的边缘图案来校正。表面电容ITO涂层通常需要在屏幕的周边加上线性化的金属电极，来减小角落/边缘效应对电场的影响。 3）当较大面积的手掌或手持的导体物靠近电容屏而不是触摸时就能引起电容屏的误动作，在潮湿的天气，这种情况尤为严重，手扶住显示器、手掌靠近显示器7厘米以内或身体靠近显示器15厘米以内就能引起电容屏的误动作 。 4）用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为增加了更为绝缘的介质。 5）当环境温度、湿度改变时，环境电场发生改变时，都会引起电容屏的漂移，造成不准确。 6)最外这层极薄的玻璃，正常情况下防刮擦性能非常好，但是易碎。 投射电容式 结构： ITO层通过蚀刻形成多个水平和垂直电极，所有这些电极都由一个电容式感应芯片来驱动。该芯片既能将数据传送到一个主处理器，也能自己处理触点的XY轴位置。 通常，水平和垂直电极都通过单端感应方法来驱动，也就是说一行和一列的驱动电路没有什么区别，我们把这称为‘单端’感应（自电容）。不过，在一些方法中，一根轴通过一套AC信号来驱动，而穿过触摸屏的响应则通过其它轴上的电极感测出来。我们把这称为‘横穿式’感应，因为电场是以横穿的方式通过上层面板的电介层从一个电极组（如行）传递到另一个电极组（如列）（互电容）。 原理： 在玻璃表面用ITO(一种透明的导电材料)制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，这个电容就是通常所说的自电容，也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。 在触摸检测时，自电容屏依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容的