移动设备的触摸传感技术研究

　　表1：介电常数

　　典型的食用油如橄榄油或杏仁油的介电常数在2.8-3.0之间。石蜡在华氏68度时的介电常数在2.2-4.7之间。这些材料的介电常数接近甚至小于传感器常用覆膜聚碳酸脂(2.9-3.2)或ABS材料(2.87-3.0)的介电常数。因而，油对传感器的操纵没有多大影响。

　　相反，甘油的介电常数在47-68之间，水的介电常数约为80。尽管这些材料的介电常数比覆膜材料高，对于使用数字触摸检测技术(如ATLab公司开发并拥有产权的FMA1127触摸传感器控制器所使用的技术)的触摸传感器来说，由于传感器垫片和溅上的液体都没有接地，溅上这些液体不会引起任何异常行为。

　　尽管触摸传感器的操纵细节和接口依靠于具体的应用，一般来说，容性传感器接口电路和检测方法有模拟和数字两种类型。一种模拟技术是丈量频率或工作周期，这些量由于在手指和地之间引进额外的电容而发生变化

　　利用这种技术和高分辨率的模数转换器(ADC)，可以把测到的模拟电压转换成数字代码。得益于混合信号技术的进步，最新款的电容/数字转换器把高性能模拟前端与低功率高性能ADC集成在一起。

　　模拟接口电路的一个缺点是容性传感器可能会受到难以捉摸的噪声、串扰、耦合的影响。另外，传感器输出的动态范围受到电源电压的限制，而随着半导体制造技工艺节点的缩小该电源电压在不断降低。

　　假如使用深亚微米CMOS技术把传感器电路与复杂的数字信号处理模块集成到相同的基底上，情况会变得更具挑战性。为避免外部干扰，该器件可能会要求使用软件工作区，这增加了与之接口的微控制器的存储器开销和性能开销。

　　全数字传感方法(见图3)可避免与模拟方法有关的题目。数字方法通过使电容成为RC延时线的一部分来检测传感器电容的变化。

　　图3：数字触摸方案;在存在水滴时仍具有鲁棒的性能