電容式觸摸屏的原理以及故障處理
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,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,控制器通過對四個(gè)電流比例的精密計(jì)算,得出位置??梢赃_(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,那么就會引起另一層導(dǎo)線上電容節(jié)點(diǎn)的變化。偵測電容值的變化可以通過與之相連的電子回路測量得到,再經(jīng)由A/D控制器轉(zhuǎn)為數(shù)字訊號讓計(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。
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。
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。
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)不能對應(yīng)時(shí),都必須重新對觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)操作。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。
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。
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)。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),就會影響系統(tǒng)的正確定位。
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。
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系統(tǒng),或者用抹布擦干觸摸屏表面的水珠。
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。