اصل صفحه نمایش خازنی

دو نوع صفحه نمایش لمسی خازنی وجود دارد: صفحه نمایش لمسی خازنی سطحی و صفحه نمایش لمسی خازنی پیش بینی شده.

صفحه نمایش لمسی خازنی سطحی

صفحه نمایش لمسی خازنی سطحی که معمولاً استفاده می شود دارای اصل کار ساده، قیمت پایین و طراحی مدار ساده است، اما درک چند لمسی دشوار است.

صفحه نمایش لمسی خازنی پیش بینی شده

صفحه نمایش لمسی خازنی پیش بینی شده عملکرد لمس چند انگشتی را دارد.هر دوی این صفحات لمسی خازنی دارای مزایای عبور نور بالا، سرعت پاسخگویی سریع و عمر طولانی هستند.عیب این است: با تغییر دما و رطوبت، مقدار خازن تغییر می کند و در نتیجه پایداری کار ضعیف و اغلب پدیده رانش می شود.صفحه نمایش باید مرتباً کالیبره شود و برای موقعیت یابی لمسی نمی توان از دستکش های معمولی استفاده کرد.

صفحه نمایش های خازنی پیش بینی شده را می توان به دو نوع تقسیم کرد: صفحه نمایش خود خازنی و صفحه نمایش با ظرفیت متقابل.صفحه نمایش متداول ظرفیت خازنی رایج‌تر یک مثال است.فضای داخلی از الکترودهای محرک و الکترودهای دریافت کننده تشکیل شده است.الکترودهای محرک سیگنال‌های فرکانس بالا ولتاژ پایین را به الکترودهای گیرنده ارسال می‌کنند تا یک اصطبل تشکیل دهند وقتی بدن انسان صفحه خازنی را لمس می‌کند، به دلیل زمین شدن بدن انسان، انگشت و صفحه خازنی یک ظرفیت خازنی را تشکیل می‌دهند. سیگنال فرکانس بالا می تواند از طریق این ظرفیت معادل به سیم زمین جریان یابد، به طوری که میزان شارژ دریافتی توسط انتهای گیرنده کاهش می یابد.هنگامی که انگشت به انتهای فرستنده نزدیکتر است، بار به وضوح کاهش می یابد و در نهایت نقطه لمس با توجه به شدت جریان دریافت شده توسط انتهای گیرنده تعیین می شود.

آرایه های الکترود افقی و عمودی از ITO روی سطح شیشه ساخته شده اند.این الکترودهای افقی و عمودی به ترتیب خازن هایی را با زمین تشکیل می دهند.هنگامی که انگشت صفحه خازنی را لمس می کند، ظرفیت انگشت روی ظرفیت بدنه صفحه نمایش قرار می گیرد که باعث افزایش ظرفیت بدنه صفحه می شود.

در حین تشخیص لمسی، صفحه خود خازن به نوبه خود آرایه های الکترود افقی و عمودی را تشخیص می دهد، مختصات افقی و عمودی را به ترتیب با توجه به تغییر ظرفیت قبل و بعد از لمس تعیین می کند و سپس آنها را در یک مختصات لمسی صفحه ترکیب می کند.روش اسکن خود خازنی معادل نمایش نقاط لمسی روی صفحه لمسی به ترتیب در جهت محور X و Y و سپس محاسبه مختصات به ترتیب در جهت محور X و Y و در نهایت ترکیب آنهاست. به مختصات نقاط لمسی.

اگر لمس تک نقطه ای باشد، پیش بینی ها در جهت محور X و Y منحصر به فرد هستند و مختصات ترکیبی نیز منحصر به فرد هستند.اگر دو لمس روی صفحه لمسی وجود داشته باشد و دو نقطه در یک جهت X یا همان جهت Y نباشند، به ترتیب دو برجستگی در جهت X و Y وجود دارد، سپس 4 مختصات با هم ترکیب می‌شوند.بدیهی است که فقط دو مختصات واقعی هستند و دو مختصات دیگر معمولاً به عنوان "نقاط ارواح" شناخته می شوند.بنابراین، صفحه نمایش های خود خازن نمی توانند به چند لمس واقعی دست پیدا کنند.

صفحه خازن متقابل همچنین از ITO برای ساخت الکترودهای افقی و الکترودهای عمودی روی سطح شیشه استفاده می کند.تفاوت آن با صفحه خود خازن در این است که در جایی که دو گروه الکترود تلاقی می کنند یک خازن تشکیل می شود، یعنی دو گروه الکترود به ترتیب دو قطب خازن را تشکیل می دهند.هنگامی که یک انگشت صفحه خازنی را لمس می کند، اتصال بین دو الکترود در نزدیکی نقطه لمس تحت تأثیر قرار می گیرد و در نتیجه ظرفیت بین دو الکترود تغییر می کند.هنگامی که ظرفیت متقابل تشخیص داده می شود، الکترودهای افقی به نوبه خود سیگنال های تحریک را ارسال می کنند و تمام الکترودهای عمودی سیگنال ها را به طور همزمان دریافت می کنند، به طوری که مقادیر خازن تمام تقاطع های الکترودهای افقی و عمودی را می توان به دست آورد، یعنی: ظرفیت کل صفحه دو بعدی صفحه لمسی.با توجه به داده های تغییر ظرفیت دو بعدی صفحه لمسی، مختصات هر نقطه لمسی قابل محاسبه است.بنابراین، حتی اگر چندین نقطه لمسی روی صفحه وجود داشته باشد، می توان مختصات واقعی هر نقطه لمسی را محاسبه کرد.

مزیت صفحه نمایش خازنی متقابل این است که سیم کشی کمتری وجود دارد و می تواند تفاوت بین چندین تماس را به طور همزمان شناسایی و تشخیص دهد.صفحه نمایش خود خازنی نیز می تواند چندین تماس را حس کند، اما از آنجایی که سیگنال خود فازی است، نمی توان آن را تشخیص داد.علاوه بر این، طرح سنجش صفحه خازنی متقابل دارای مزایای سرعت بالا و مصرف انرژی کم است، زیرا می تواند تمام گره ها را در یک خط رانندگی به طور همزمان اندازه گیری کند، بنابراین می تواند تعداد چرخه های اکتساب را تا 50٪ کاهش دهد.این ساختار دو الکترودی عملکرد نویز خارجی خود محافظ را دارد که می تواند ثبات سیگنال را در سطح توان مشخصی بهبود بخشد.

در هر صورت، مکان لمس با اندازه گیری توزیع تغییرات سیگنال بین الکترودهای X و Y و سپس با استفاده از یک الگوریتم ریاضی برای پردازش این سطوح سیگنال تغییر یافته برای تعیین مختصات XY نقطه لمس تعیین می شود.