kleiner kapazitiver Touchscreen 4,3 Zoll
Die Entwicklung eines Mobiltelefons mit einer Touchscreen-Oberfläche ist eine komplexe Designherausforderung, insbesondere für projektive kapazitive Touchscreens, die den aktuellen Mainstream von Multitouch-Oberflächen darstellen. Projektive kapazitive Touchscreens können genau bestimmen, wo ein Finger den Bildschirm berührt. Sie messen kleine Änderungen der Kapazität, um die Position des Fingers zu bestimmen. Eines der wichtigsten Designprobleme, die bei solchen Touchscreen-Anwendungen berücksichtigt werden müssen, ist die Auswirkung elektromagnetischer Interferenzen (EMI) auf die Systemleistung. Die durch Interferenzen verursachte Leistungsverschlechterung kann sich nachteilig auswirken Auswirkungen auf das Touchscreen-Design. In diesem Artikel werden diese Störquellen erörtert und analysiert.
Projektive kapazitive Touchscreen-Struktur
Typische projektive kapazitive Sensoren sind unter Glas- oder Kunststoffabdeckungen montiert. Abbildung 1 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht des Zweischichtsensors. Die Sende- (Tx) und Empfangselektroden (Rx) sind mit einem transparenten Indiumzinnoxid (ITO) verbunden, um eine Verbindung herzustellen eine Crossover-Matrix, wobei jeder TX-RX-Knoten eine charakteristische Kapazität aufweist. TX-ITO befindet sich unterhalb von RX-ITO und ist durch einen Polymerfilm oder einen optischen Klebstoff (OCA) getrennt. Wie in der Figur gezeigt ist die Richtung der TX-Elektrode von von links nach rechts, und die Richtung der Rx-Elektrode verläuft von der Außenseite des Papiers zur Innenseite des Papiers.
Funktionsprinzip des Sensors
Lassen Sie uns die Funktionsweise des Touchscreens analysieren, ohne die Störfaktoren zu berücksichtigen: Der Finger des Bedieners ist auf Erdpotential markiert. Der Rx wird über die Touchscreen-Steuerschaltung auf Erdpotential gehalten, während die Tx-Spannung variabel ist. Die Tx-Spannung variiert Lässt den Strom durch den tx-rx-Kondensator fließen. Eine sorgfältig ausbalancierte integrierte Rx-Schaltung isoliert und misst die in Rx eintretende Ladung. Die gemessene Ladung stellt die "Gegenkapazität" dar, die Tx und Rx verbindet.
Sensorstatus: nicht berührt
2 zeigt ein schematisches Diagramm von Magnetfeldlinien ohne Berührung. Ohne Fingerkontakt nehmen die tx-rx-Feldlinien einen beträchtlichen Raum in der Abdeckung ein. Randmagnetfeldlinien werden außerhalb der Elektrodenstruktur projiziert, daher der Begriff "projizierte Kapazität".
Sensorstatus: berühren
Wenn Finger die Abdeckplatte berühren, werden Magnetfeldlinien zwischen Tx und Fingern gebildet, die eine große Anzahl von tx-rx-Randmagnetfeldern ersetzen, wie in Abbildung 3 dargestellt. Auf diese Weise verringert die Berührung mit den Fingern die gegenseitige Kapazität von tx-rx. Die Ladungsmessschaltung erkennt die sich ändernde Kapazität (Delta C) und erkennt so die Finger über dem TX-RX-Knoten. Durch die TX-RX-Matrix aller Schnittpunkte der Delta C-Messung erhalten Sie die gesamte Touch-Verteilungskarte des Panels.
3 zeigt auch einen anderen wichtigen Effekt: die kapazitive Kopplung zwischen dem Finger und der Rx-Elektrode. Durch diesen Pfad können elektrische Interferenzen mit Rx gekoppelt werden. Ein gewisser Grad der Finger-Rx-Kopplung ist unvermeidlich.
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