移动设备的触摸传感技术研究
表1:介电常数
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20130823/162237_2_0.jpg)
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。
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图3:数字触摸方案;在存在水滴时仍具有鲁棒的性能
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