电容式触摸屏原理及故障处理

关键词： 电容式触摸屏

        电容式触摸屏概念
电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层硅土玻璃保护层，夹层ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。

电容式触摸屏结构图

电容式触摸屏工作原理
电容屏要实现多点触控，靠的就是增加互电容的电极，简单地说，就是将屏幕分块，在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作，所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况，进行处理后，简单地实现多点触控。

电容式触摸屏原理

电容技术触摸屏CTP(Capacity Touch Panel)是利用人体的电流感应进行工作的。电容屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，最外层是只有0.0015mm厚的硅土玻璃保护层，夹层ITO涂层作工作面，四个角引出四个电极，内层ITO为屏层以保证工作环境。
当用户触摸电容屏时，由于人体电场，用户手指和工作面形成一个耦合电容，因为工作面上接有高频信号，于是手指吸收走一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算，得出位置。可以达到99%的精确度，具备小于3ms的响应速度。
投射式电容面板的触控技术投射电容式触摸屏是在两层ITO导电玻璃涂层上蚀刻出不同的ITO导电线路模块.两个模块上蚀刻的图形相互垂直，可以把它们看作是X和Y方向连续变化的滑条。由于X、Y架构在不同表面，其相交处形成一电容节点。一个滑条可以当成驱动线，另外一个滑条当成是侦测线。当电流经过驱动线中的一条导线时，如果外界有电容变化的信号，那么就会引起另一层导线上电容节点的变化。侦测电容值的变化可以通过与之相连的电子回路测量得到，再经由A/D控制器转为数字讯号让计算机做运算处理取得(X,Y)轴位置，进而达到定位的目地。

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电容触摸屏的缺陷
电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏，当然还不能和表面声波屏和五线电阻屏相比。电容屏反光严重，而且，电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀，存在色彩失真的问题，由于光线在各层间的反射，还造成图像字符的模糊。
电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用，当有导体靠近与夹层ITO工作面之间耦合出足够量的电容时，流走的电流就足够引起电容屏的误动作。我们知道，电容值虽然与极间距离成反比，却与相对面积成正比，并且还与介质的绝缘系数有关。因此，当较大面积的手掌或手持的导体物靠近电容屏而不是触摸时就能引起电容屏的误动作，在潮湿的天气，这种情况尤为严重，手扶住显示器、手掌靠近显示器7厘米以内或身体靠近显示器15厘米以内就能引起电容屏的误动作。
电容屏的另一个缺点用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为增加了更为绝缘的介质。
电容屏更主要的缺点是漂移：当环境温度、湿度改变时，环境电场发生改变时，都会引起电容屏的漂移，造成不准确。
电容触摸屏最外面的硅土保护玻璃防刮擦性很好，但是怕指甲或硬物的敲击，敲出一个小洞就会伤及夹层ITO，不管是伤及夹层ITO还是安装运输过程中伤及内表面ITO层，电容屏就不能正常工作了。

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电容式触摸屏故障处理
1、如果使用者使用的是电容式触摸屏，那么建议使用者在第一次使用时，首先先按照相关说明书的要求正确安装好电容触摸屏所需要的驱动程序，然后用手指依次单击屏幕上的“开始”/“程序”/“Microtouch Touchware”来运行屏幕校准程序，校准完成以后，系统自动将校准后的数据存放在控制器的寄存器内，以后再重新启动系统后就无需再校准屏幕了。
2、如果在中途操作电容触摸屏时，重新改变了触摸屏的显示器分辨率或显示模式，或者是自行调整了触摸屏控制器的刷新频率后，感觉到光标与触摸点不能对应时，都必须重新对触摸屏系统进行校准操作。
3、为了保证触摸屏系统的正常工作，除了要保证系统软件的正确安装之外，还必须记得在一台主机上不要安装两种或两种以上的触摸屏驱动程序，这样会容易导致系统运行时发生冲突，从而使触摸屏系统无法正常使用。
4、在使用电阻式触摸屏时，如果发现光标不动或者只能在局部区域移动时，使用者可以查看一下触摸屏的触摸区域是否被其他触摸物始终压住，例如一旦触摸屏被显示器外壳或机柜外壳压住了，就相当于某一点一直被触摸，那么反馈给控制器的坐标位置就不准确。
5、前面曾经提到，一旦系统在更换显示分辨率、调整屏幕大小和第一次安装时都有会出现单击不准或漂移，需启动应用程序中自带的定位程序重新定位，不过在定位时，最好要使用比较细的笔或指尖进行定位，这样比较准。
6、表面声波触摸屏的工作环境要求较高，它必须要求工作在一个干净、没有灰尘污染的环境中，而且还要定期清洁触摸屏表面上的灰尘，不然的话，空气中的灰尘覆盖在触摸屏四周的反射条纹或换能器上时，就会影响系统的正确定位。
7、不要让触摸屏表面有水滴或其它软的东西粘在表面，否则触摸屏很容易错误认为有手触摸造成表面声波屏不准。另外在清除触摸屏表面上的污物时，使用者可以用柔软的干布或者清洁剂小心地从屏幕中心向外擦拭，或者用一块干的软布蘸工业酒精或玻璃清洗液清洁触摸屏表面。
8、如果用手或者其他触摸物来触摸表面声波触摸屏时，触摸屏反应很迟钝，这说明很有可能是触摸屏系统已经陈旧，内部时钟频率太低，或者是由于触摸屏表面有水珠在移动，要想让触摸屏恢复快速响应，必须重新更换或者升级系统，或者用抹布擦干触摸屏表面的水珠。
9、触摸屏一般用串口进行信号的传输，从PS/2端口取信号，而TPS屏幕是从主机电源直接取电。如果指示灯不亮，说明没有取到信号，控制盒上的PS/2线可能坏了。如果灯亮着，但依旧不闪，说明控制盒坏了，因此使用者们必须更换控制盒。如果更换控制盒还是不行，有可能是屏幕被压得太紧，需要将四周的螺丝稍微松一下，因为触摸屏是由特殊材料组成，它该身不太容易损坏。如果串口是坏的或被禁用，将导致驱动程序无法安装，因为安装驱动时，会自动寻找串口。即使能够安装，也会出现鼠标不动或无法定位。最好不要用串口鼠标来判断串口的好坏，可能串口9根针对它们来说各自用的方式不一样。如果屏幕被压着，或者地线没有接好，会导致无法定位。如果出现有些区域无法点击或反应迟缓，有可能是灰尘影响，需拆开外壳来除去灰尘。
10、当用手指触摸电容触摸屏的某一位置时，触摸屏没有任何反应时，这很有可能是对应该触摸位不准确，光标当然也就不能正确定位了。如果是机柜外壳压住触摸区域使用者可以将机柜和显示器屏幕之间的距离调大一点，如果是显示器外壳压住触摸区域，使用者可以试着将显示器外壳的螺丝拧松一点试一下。

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