電容式觸摸屏原理及故障處理

　　導讀：本文從電容式觸摸屏的概念、原理、缺陷以及故障處理四個方面介紹了電容式觸摸屏的基本知識以供大家學習。

　　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進行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復合玻璃屏，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層，夾層ITO涂層作為工作面，四個角上引出四個電極 ,內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。 當手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容,對于高頻電流 來說，電容是直接導體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。

　　二、電容式觸摸屏工作原理

　　電容屏要實現(xiàn)多點觸控，靠的就是增加互電容的電極,簡單地說，就是將屏幕分塊，在每一個區(qū)域里設置一組互電容模塊都是獨立工作，所以電容屏就可以獨立檢測到各區(qū)域的觸控情況，進行處理后，簡單地實現(xiàn)多點觸控。

　　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進行工作的。電容屏是一塊四層復合玻璃屏，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厚的矽土玻璃保護層，夾層ITO涂層作工作面，四個角引出四個電極，內(nèi)層ITO為屏層以保證工作環(huán)境。

　　當用戶觸摸電容屏時，由于人體電場,用戶手指和工作面形成一個耦合電容,因為工作面上接有高頻信號,于是手指吸收走一個很小的電流，這個電流分別從屏的四個角上的電極中流出，且理論上流經(jīng)四個電極的電流與手指頭到四角的距離成比例，控制器通過對四個電流比例的精密計算，得出位置。可以達到99%的精確度，具備小于3ms的響應速度。

　　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導電玻璃涂層上蝕刻出不同的ITO導電線路模塊.兩個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。一個滑條可以當成驅(qū)動線，另外一個滑條當成是偵測線。當電流經(jīng)過驅(qū)動線中的一條導線時，如果外界有電容變化的信號，那么就會引起另一層導線上電容節(jié)點的變化。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)字訊號讓計算機做運算處理取得（X,Y） 軸位置，進而達到定位的目地。

　　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，當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴重，而且，電容技術(shù)的四層復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作一個電容器元件的一個電極使用，當有導體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量的電容時，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。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，當較大面積的手掌或手持的導體物靠近電容屏而不是觸摸時就能引起電容屏的誤動作，在潮濕的天氣，這種情況尤為嚴重，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作。

　　電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為增加了更為絕緣的介質(zhì)。

　　電容屏更主要的缺點是漂移：當環(huán)境溫度、濕度改變時，環(huán)境電場發(fā)生改變時，都會引起電容屏的漂移，造成不準確。

　　電容觸摸屏最外面的矽土保護玻璃防刮擦性很好，但是怕指甲或硬物的敲擊，敲出一個小洞就會傷及夾層ITO,不管是傷及夾層ITO還是安裝運輸過程中傷及內(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，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)動程序,然后用手指依次單擊屏幕上的“開始”/“程序”/“Microtouch Touchware”來運行屏幕校準程序，校準完成以后，系統(tǒng)自動將校準后的數(shù)據(jù)存放在控制器的寄存器內(nèi)，以后再重新啟動系統(tǒng)后就無需再校準屏幕了。

　　2、如果在中途操作電容觸摸屏時，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，感覺到光標與觸摸點不能對應時，都必須重新對觸摸屏系統(tǒng)進行校準操作。

　　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，還必須記得在一臺主機上不要安裝兩種或兩種以上的觸摸屏驅(qū)動程序，這樣會容易導致系統(tǒng)運行時發(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時，如果發(fā)現(xiàn)光標不動或者只能在局部區(qū)域移動時，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柜外殼壓住了，就相當于某一點一直被觸摸，那么反饋給控制器的坐標位置就不準確。

　　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都有會出現(xiàn)單擊不準或漂移，需啟動應用程序中自帶的定位程序重新定位，不過在定位時，最好要使用比較細的筆或指尖進行定位，這樣比較準。

　　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，就會影響系統(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誤認為有手觸摸造成表面聲波屏不準。另外在清除觸摸屏表面上的污物時，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時，觸摸屏反應很遲鈍，這說明很有可能是觸摸屏系統(tǒng)已經(jīng)陳舊，內(nèi)部時鐘頻率太低，或者是由于觸摸屏表面有水珠在移動，要想讓觸摸屏恢復快速響應，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。

　　9、觸摸屏一般用串口進行信號的傳輸，從PS/2端口取信號，而TPS屏幕是從主機電源直接取電。如果指示燈不亮，說明沒有取到信號，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，因為觸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，將導致驅(qū)動程序無法安裝，因為安裝驅(qū)動時，會自動尋找串口。即使能夠安裝，也會出現(xiàn)鼠標不動或無法定位。最好不要用串口鼠標來判斷串口的好壞，可能串口9根針對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，會導致無法定位。如果出現(xiàn)有些區(qū)域無法點擊或反應遲緩，有可能是灰塵影響，需拆開外殼來除去灰塵。

　　10、當用手指觸摸電容觸摸屏的某一位置時，觸摸屏沒有任何反應時，這很有可能是對應該觸摸位不準確，光標當然也就不能正確定位了。如果是機柜外殼壓住觸摸區(qū)域使用者可以將機柜和顯示器屏幕之間的距離調(diào)大一點，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試一下。