【中国触摸屏网】伴随iPhone带来的多点触摸屏技术在手机上的应用,电容触摸屏技术引起了越来越广泛的关注。在多种终端设备上采用电容触摸屏也成为越来越普遍的现象,在本文中就介绍了一个这个技术的接口设计,希望能对您产品的开发起到一定的帮助作用。
电容式感应正在越来越多地应用于我们的日常生活。优雅时尚的电容式感应界面越来越广泛地应用在便携媒体播放器(PMP)、手机、计算机、POS终端和其它家用电子设备上,如今又开始广泛应用于工业和医学应用领域。
但到底什么是电容式感应呢?电容式感应是一种以触摸操作为基础的感应形式。作为传统机械式按钮和滑动触头的一种替代技术,电容式感应技术还可以用于设计触摸屏、触摸板和接近感应装置。这项技术并不感应按钮的具体状态,而是用于检测导电物体是否存在,许多情况下,用户的手指就是这个导电物体。
触摸操作系统的优点和实现方式
之所以采用触摸操作系统,其原因有几种。基本原因之-是为了获得更高的可靠性和耐久性。例如,公共信息亭内的按钮要承受大量不当的使用和频繁的操作。机械式按钮会很容易磨损并导致故障发生。而更换按钮和修理机械式传感器将会增加总系统成本。而使用触摸操作系统时,系统更为耐用,从长期角度来说,能够减少总成本。触摸操作系统还可以拥有更多灵活性,因为它的按钮可以用于多项功能。例如,在传统的工业键盘上,机械式按钮实际上只能执行单项功能,或者只能代表规定好的某个菜单选项。而在使用触摸屏时,因为显示可以连续改变,所以可以采用更多方式来设计界面。唯一的限制只是设计方案的需要而巳。同样的道理,由于单个按钮可以应用于多种用途,触摸操作系统就能够在更小的空间内拥有更多的功能。最后,触摸操作系统与机械式按钮相比的一个重要优点是:它可以改善最终用户的体验。基于触摸操作的解决方案通常更为直观易懂并且方便用户使用。
触摸操作系统可以采用多种不同方式来实现。其中包括采用电阻膜、红外传感器,甚至是表面声波。我们有如此之多的备选方案,为何要采用电容式感应呢?首先,是灵敏度的问题。电容式感应能够在感应到手指存在时启用,而无需电阻膜所要求的触摸笔或压力。其次,是耐久性的问题。正如以前提到过的,由于基于触摸的解决方案没有机械运动部件,因此它比机械式按钮和开关更为经久耐用。而在各种基于触摸的解决方案中,电容传感器拥有极其优秀的耐久性。红外解决方案会受到表面污染物的不良影响,而电容式感应技术对环境因素具有较强的耐受性。最后,足灵活性的问题。由于电容式感应可以采用多种外覆层材料,并可以采用不同水平的分辨率和精确度,因此不会仅限于某些特定应用领域。电容式感应可以应用于消费类电子产品中,如移动手机、MP3播放器和数码相机,也可以应用于工业或家用电器,如冼衣机或信息亭。
电容式感应的工作原理
那么,电容式感应的工作原埋是什么呢?下面的示意图显示了1个电容式感应按钮的横截面。如图所示,在外覆层材料之下,存在导电的铜块区域和导电的传感器。在2个导电元件相互之间靠得很近时,就会产生一个电容值,本图中标为Cp,这个电容值是由于传感器垫板与接地板之间的耦合现象而形成的。Cp属于寄生电容,典型数量级任10pF至300pF。传感器与接地板靠近时也会形成一个边缘电场,这个电场能够穿透外覆层。基本上,人体组织也属于导电体。将一根手指放存边缘电场附近时,就会增加这个电容系统的导电表面面积。
但是,这个在图中标为CF的附加手指电容值的数量级在0.1pF至10pF。虽然一根于指的存在会导致电容发生变化,但与寄生电容相比,该变化的幅度是相当小的。
而传感器的测得电容值称为CX。在没有手指存在的情况下,CX基本上等于CP。而在于指存在时,CX则为CP和CF的和。
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