Что такое емкостный датчик прикосновения?

Емкостный датчик прикосновения — это устройство, которое обнаруживает изменения емкости в электрическом поле.

Емкость относится к количеству накопленного заряда в проводнике, например, конденсаторе. Человеческое тело, будучи проводником, способным проводить электрический ток, генерирует емкость, когда его часть, например кончик пальца, приближается к поверхности сенсорной панели. Это взаимодействие между телом и электродами датчика позволяет емкостным сенсорным датчикам поддерживать многоточечные жесты с несколькими пальцами. Эти датчики широко используются в различных продуктах, включая смартфоны, благодаря их способности функционировать на изогнутых поверхностях, гибкости и превосходной водостойкости.

Применение емкостного сенсорного датчика

Емкостные сенсорные датчики широко используются в таких устройствах, как смартфоны, планшеты, игровые консоли, банкоматы, автоматы по продаже билетов и носимые устройства. Они выполняют такие функции, как определение того, надеты ли беспроводные наушники, и измерение оставшейся жидкости в высокоточных устройствах, таких как диспенсеры для алкоголя. Комплекты и модули для емкостных сенсорных датчиков часто используются в качестве модулей переключателей или пленочных датчиков в различных приложениях.

Принцип емкостного сенсорного датчика

Емкостные сенсорные датчики работают, обнаруживая изменения емкости, когда проводник, например, человеческое прикосновение, взаимодействует с электродами датчика. В этих датчиках обычно используются электроды из оксида индия-олова (ITO). Датчик работает, образуя псевдоконденсатор между проводящим объектом и электрическим полем, регистрируя увеличение емкости как прикосновение.

1. Метод собственной емкости

Метод собственной емкости включает в себя один электрод датчика. Он очень чувствителен и может работать через толстые покрытия. Однако этот метод может ошибочно распознавать нетронутые области как точки касания в сценариях с несколькими касаниями, особенно в установках проекционного типа, которые используют ряды или столбцы электродов XY для определения положений касания.

2. Метод взаимной емкости

Метод взаимной емкости использует отдельные передающие и принимающие электроды. Он обнаруживает касание, отмечая изменения в электрическом поле между этими электродами, когда рука вмешивается в поле. Этот метод используется в емкостных сенсорных датчиках проекционного типа, которые поддерживают многокасание и позволяют выполнять интуитивные операции, такие как масштабирование и сжатие.

Типы емкостных сенсорных датчиков

1. Поверхностного типа

Датчики поверхностного типа имеют электроды в углах подложки, обнаруживающие касание по изменениям емкости на поверхности. Они долговечны, устойчивы к загрязнениям и экономичны, но не поддерживают мультитач.

2. Проекционного типа

Датчики проекционного типа с ортогонально расположенными электродами ITO обнаруживают изменения емкости в определенных координатах. Они подходят для мультитача, но более сложны и могут быть восприимчивы к шуму, требуя контроллерных ИС для оптимальной производительности.