移動(dòng)設備的觸摸傳感技術(shù)研究

　　表1：介電常數

　　典型的食用油如橄欖油或杏仁油的介電常數在2.8-3.0之間。石蠟在華氏68度時(shí)的介電常數在2.2-4.7之間。這些材料的介電常數接近甚至小于傳感器常用覆膜聚碳酸脂(2.9-3.2)或ABS材料(2.87-3.0)的介電常數。因而，油對傳感器的操縱沒(méi)有多大影響。

　　相反，甘油的介電常數在47-68之間，水的介電常數約為80。盡管這些材料的介電常數比覆膜材料高，對于使用數字觸摸檢測技術(shù)(如ATLab公司開(kāi)發(fā)并擁有產(chǎn)權的FMA1127觸摸傳感器控制器所使用的技術(shù))的觸摸傳感器來(lái)說(shuō)，由于傳感器墊片和濺上的液體都沒(méi)有接地，濺上這些液體不會(huì )引起任何異常行為。

　　盡管觸摸傳感器的操縱細節和接口依靠于具體的應用，一般來(lái)說(shuō)，容性傳感器接口電路和檢測方法有模擬和數字兩種類(lèi)型。一種模擬技術(shù)是丈量頻率或工作周期，這些量由于在手指和地之間引進(jìn)額外的電容而發(fā)生變化

　　利用這種技術(shù)和高分辨率的模數轉換器(ADC)，可以把測到的模擬電壓轉換成數字代碼。得益于混合信號技術(shù)的進(jìn)步，最新款的電容/數字轉換器把高性能模擬前端與低功率高性能ADC集成在一起。

　　模擬接口電路的一個(gè)缺點(diǎn)是容性傳感器可能會(huì )受到難以捉摸的噪聲、串擾、耦合的影響。另外，傳感器輸出的動(dòng)態(tài)范圍受到電源電壓的限制，而隨著(zhù)半導體制造技工藝節點(diǎn)的縮小該電源電壓在不斷降低。

　　假如使用深亞微米CMOS技術(shù)把傳感器電路與復雜的數字信號處理模塊集成到相同的基底上，情況會(huì )變得更具挑戰性。為避免外部干擾，該器件可能會(huì )要求使用軟件工作區，這增加了與之接口的微控制器的存儲器開(kāi)銷(xiāo)和性能開(kāi)銷(xiāo)。

　　全數字傳感方法(見(jiàn)圖3)可避免與模擬方法有關(guān)的題目。數字方法通過(guò)使電容成為RC延時(shí)線(xiàn)的一部分來(lái)檢測傳感器電容的變化。

　　圖3：數字觸摸方案;在存在水滴時(shí)仍具有魯棒的性能