電阻觸摸屏壓力測量

1、四線電阻式觸摸屏四線電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)如圖1,在玻璃或丙烯酸基板上覆蓋有兩層透平， 均勻?qū)щ姷腎TO層,分別做為X電極和Y電極，它們之間由均勻排列的透明格點(diǎn) 分開絕緣。其中下層的ITO與玻璃基板附著， 上層的ITO附著在PET薄膜上。X電極和Y電極的正負(fù)端由“導(dǎo)電條圖中黑色條形局部分別從兩端引出，且X電極和Y電極導(dǎo)電條的位置相互垂直。弓I出端X-, X+, Y-, Y+一共四條線，這 就是四線電阻式觸摸屏名稱的由來。當(dāng)有物體接觸觸摸屏外表并施以一定的 壓力 時(shí)，上層的IT。導(dǎo)電層發(fā)生形變與下層ITO發(fā)生接觸，該結(jié)構(gòu)可以等效為相應(yīng)的 電路，如下列圖2:(top sid砰Touch cieates

2、 GOHlacl between ITO ayersTransparent conductor(bottom side)Conductive barsGlassITO conductive coatingPET filmSkJhsrraFSpacer dGtSpacer磯x widthsVA- -WA Read X+計(jì)算觸點(diǎn)的X,Y坐標(biāo)分為如下兩步：1.計(jì)算Y坐標(biāo)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，在Y+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive , Y-電極接地，X+故為引出端測量得到接觸點(diǎn)的電壓， 由丁ITO層均勻?qū)щ?，觸點(diǎn)電 壓與Vdrive電壓之比等丁觸點(diǎn)Y坐標(biāo)與屏高度之比。2.計(jì)算X坐標(biāo)，在X+電極施加驅(qū)動電壓V

3、drive , X-電極接地，Y+故為引 出端測量得到接觸點(diǎn)的電壓，由丁ITO層均勻?qū)щ姡|點(diǎn)電壓與Vdrive電壓之比等丁觸點(diǎn)X坐標(biāo)與屏寬度之比。圖3y = JKheight,一-Ehh*Read+測得的電壓通常由ADC專化為數(shù)字信號，再進(jìn)行簡單處理就可以做為坐標(biāo)判 斷觸點(diǎn)的實(shí)際位置。四線電阻式觸摸屏除了可以得到觸點(diǎn)的X/Y坐標(biāo)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，還可 以測得觸點(diǎn)的壓力，這是因?yàn)閠op layer施壓后，上下層ITO發(fā)生接觸，在觸點(diǎn) 上實(shí)際是有電阻存在的，如下列圖的Rtouch。壓力越大，接觸越充分，電阻越小， 通過測量這個(gè)電阻的大小可以量化 壓力大小。怎么得到Rtouch的阻值？有兩種方法

4、。第一種方法：要做如下準(zhǔn)備工作，如下列圖:McaEuro X PositonC) X+0Y+弓Tcuch WC V加fM X-Position JRM rVO X-6Y-1.X-接地，X成電源，Y板ADCW到觸點(diǎn)的X坐標(biāo)2. X-接地，Y成電源，X板ADC尋至U Z1點(diǎn)的位置Z13. X-接地，Y成電源，Y-接ADC尋至U Z2點(diǎn)的位置Z2Z1-Z1Z1二UH偵心-：史流R)a的電面焰= 婦XiKriiru R1乂珂以由ADCx卻Rx_p ffi比例得到，所以最后現(xiàn)在知道了X坐標(biāo)，即ADC勺輸出數(shù)值，Z1 , Z2，還要知道X-line Y-line的總電阻值就可以計(jì)算了_14096 Z1AF

5、LHEdo%Z1R _R 04ADJ | 4096 -4DCy4096 Z1；YFLATZ4096上面的計(jì)算有一個(gè)缺陷，就是沒有考慮電極抽頭引線和驅(qū)動電極的電路的寄生電阻控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，這局部電阻并不包含在ITO電阻之內(nèi)，而且受環(huán)境 溫度影響阻值波動，很可能影響計(jì)算的正確性，因此產(chǎn)生了八線 電阻觸摸屏的概 念。八線電阻式觸摸屏(top side)八線電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)與四線類似，所區(qū)別的是除了引出X- drive , X+drive ,Y- drive ,Y+ drive四個(gè)電極，還在每個(gè)導(dǎo)電條末端引出一條線：X- sense, X+sense , Y- sense , Y+ sense

6、,這樣一共八條線。八線電阻式觸摸屏工作時(shí)， 首先測量導(dǎo)電條電壓：-在Y+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive , Y-電極接地，分別測出Y+ sense和Y- sense的電壓，分別記為VYMAX VYMIN-在X+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive , X-電極接地，分別測出X+ sense和X- sense的電壓，分別記為VXMAX VXMIN然后計(jì)算觸點(diǎn)的X,Y坐標(biāo)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，分為如下兩步：1計(jì)算Y坐標(biāo)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，在Y+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive , Y-電極接地，且Z)CTjQ96R%陣R,一心EConductive bars丫* rveTransparent conductors

7、enseGlassIranparent conductor(bottom aide)Y driveX+做為引出端測量得到接觸點(diǎn)的電壓。2計(jì)算X坐標(biāo)，在X+電極施加驅(qū)動電壓Vdrive , X-電極接地，Y+做為引 出端測量得到接觸點(diǎn)的電壓。四線/八線電阻式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是不但可以計(jì)算橫向X,Y坐標(biāo)控制工程網(wǎng)版 權(quán)所有，通過一系列方法還可以測得縱向Z坐標(biāo)，即手指的壓力大小，這是通過 測量縱向接觸電阻Rtouch來得到的，因?yàn)榻佑|發(fā)生時(shí)，接觸電阻與 壓力大小成 反比，壓力越大，接觸電阻越小，測得這個(gè)電阻的數(shù)值可以用來量化接觸 壓力。四線/八線電阻式觸摸屏的缺點(diǎn)是耐用性不夠，長時(shí)間的觸按施壓會使器件 損壞。因?yàn)槊看斡|按，上層的PET和ITO都會發(fā)生形變，而ITO材質(zhì)較脆，在形 變經(jīng)常發(fā)生時(shí)容易損壞。一旦ITO層斷裂，導(dǎo)電的均勻性也就被破壞，上面推導(dǎo) 坐標(biāo)時(shí)的比例等效性也就不再存在。這種斷裂的情況極易發(fā)生在經(jīng)常發(fā)生觸按的 區(qū)域，比方“確認(rèn)鍵的位置。另外一個(gè)缺點(diǎn)是附著在PET活動基板上