Was ist ein kapazitiver Touchscreen?

Tagtäglich wischen, zoomen, tippen und tippen Sie. Vom Weckerklingeln bis zum abendlichen Scrollen durch die sozialen Medien gleiten Ihre Finger über eine Oberfläche, die fast magisch wirkt. Aber haben Sie sich jemals gefragt: Was ist ein kapazitiver Touchscreen?

Vereinfacht gesagt handelt es sich um eine Glasscheibe, die die elektrischen Eigenschaften des menschlichen Körpers zur Berührungserkennung nutzt. Im Gegensatz zu älteren Technologien, die Druck erforderten, reagiert ein kapazitiver Touchscreen auf die geringe elektrische Ladung, die Ihr Finger natürlicherweise trägt. Deshalb reagiert der Bildschirm sofort auf Berührungen mit der Haut, aber nicht, wenn Sie ihn mit behandschuhter Hand oder einem Stift aus Kunststoff berühren.

Da sie eine überlegene Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) bieten, haben sich kapazitive Touchscreens zum Standard für moderne Elektronik entwickelt. Sie zeichnen sich durch reibungslose Bedienung, exzellente optische Klarheit und lange Lebensdauer aus. Mit fortschreitender Fertigungstechnologie und sinkenden Kosten verdrängten kapazitive Touchscreens nach und nach die älteren resistiven Touchscreens (die auf dem Druck eines Stifts basierten) in Smartphones, Tablets und sogar in Autoarmaturenbrettern.

Aber woher weiß ein Stück Glas genau, wo man es berührt? Die Antwort liegt in einer komplexen, mikroskopischen Struktur, die unter der Oberfläche verborgen ist.

Der detaillierte Aufbau eines kapazitiven Touchscreens

Um wirklich zu verstehen, wie diese Technologie funktioniert, müssen wir die strukturelle Zusammensetzung eines kapazitiver TouchscreenEin moderner kapazitiver Touchscreen Es handelt sich nicht um eine einzelne Glasscheibe, sondern um einen komplexen Aufbau aus mehreren spezialisierten Schichten. Jede Schicht hat eine spezifische Funktion und alle zusammen ermöglichen die Berührungserkennung und -reaktion.

Die strukturelle Zusammensetzung von kapazitiver Touchscreen Die Geräte umfassen im Wesentlichen folgende Teile:

Durch diese komplexe hierarchische Struktur arbeitet jedes Teil mit anderen zusammen, um die volle Funktionalität eines Systems zu realisieren. kapazitiver TouchscreenBei Berührung des Bildschirms verändert Ihr Finger den Kapazitätswert zwischen der leitfähigen Schicht und der Elektrodenschicht. Nachdem der Controller-Chip diese Veränderungen erfasst hat, berechnet er die Berührungsposition und wandelt sie in spezifische Berührungskoordinaten um, die dann zur sofortigen Reaktion an das Gerät übertragen werden.

So funktioniert ein kapazitiver Touchscreen

A kapazitiver Touchscreen Es funktioniert durch jedes Objekt, das eine elektrische Ladung speichert, einschließlich der menschlichen Haut. Die vom menschlichen Körper gespeicherte Ladung ist für die Funktionsweise entscheidend.

Kapazitiver Touchscreen Die Panels bestehen aus Materialien wie Legierungen oder Indiumzinnoxid (ITO). Die Ladung wird in mikrostatischen Netzwerken gespeichert, die dünner als ein Haar sind. Berührt ein Finger den Bildschirm, wird an der Kontaktstelle eine geringe Strommenge aufgenommen, wodurch ein Spannungsabfall an der Eckelektrode entsteht. kapazitiver Touchscreen Erreicht seinen Zweck durch die Induktion des schwachen Stroms im menschlichen Körper.

Die vier Ecken des kapazitiver Touchscreen Sie sind mit leitfähigen Wechselfeldern beschichtet. Die äußerste Schicht ist die Elektrode, die auf der leitfähigen Schicht einen Niederspannungs-Hochfrequenzstrom erzeugt. Auf der Arbeitsfläche befindet sich außerdem eine 15 µm dicke, transparente Eisenoxidschicht als Schutzschicht. Wenn der Benutzer die kapazitiver TouchscreenDie Hand des Benutzers schließt den Kondensator, und ein Teil des Hochfrequenzstroms fließt vom Finger in den menschlichen Körper. Dadurch wird der von den vier Eckelektroden fließende Hochfrequenzstrom unterbrochen.

Und hier kommt der Clou: Der Hochfrequenzstrom, der von den vier Eckelektroden zum Finger fließt, ist umgekehrt proportional zum Abstand zwischen dem Fingerkontaktpunkt und den vier Eckelektroden. Daher ist der kapazitiver Touchscreen Der Controller kann den genauen Koordinatenwert des Berührungspunkts aus dem Verhältnis der Änderung der Durchflussmenge von den vier Eckelektroden berechnen.

Um Multitouch auf einem kapazitiven Bildschirm zu realisieren, werden kapazitive Elektroden zur gegenseitigen Kapazitätsanpassung benötigt. Vereinfacht gesagt, wird der Bildschirm in Blöcke unterteilt, und in jedem Block wird eine Gruppe solcher Module platziert, die unabhängig voneinander arbeiten. Dadurch kann der kapazitive Bildschirm die Berührungssituation jedes Blocks unabhängig erfassen. Nach dieser Verarbeitung lässt sich Multitouch problemlos realisieren. Siehe Abbildung.

Die Magie der Multi-Touch-Funktion auf einem kapazitiven Touchscreen

Frühe Touchscreens konnten nur eine Berührung gleichzeitig verarbeiten. Versuchte man beispielsweise, auf einem alten resistiven Bildschirm durch Zusammenziehen der Finger zu zoomen, kam es zu Problemen. Ein moderner kapazitiver Touchscreen hingegen verarbeitet Multitouch problemlos.

Um Multitouch auf einem kapazitiven Touchscreen zu realisieren, nutzen Ingenieure zusätzliche Kapazitätselektroden. Vereinfacht gesagt, wird der Bildschirm in Blöcke unterteilt, und in jedem Block befindet sich eine Gruppe solcher Kapazitätsmodule, die unabhängig voneinander arbeiten. Dank dieser Konstruktion kann der kapazitive Touchscreen die Berührungssituation jedes Blocks unabhängig erfassen. Nach der Verarbeitung ist Multitouch problemlos möglich. Deshalb können Sie auf jedem modernen kapazitiven Touchscreen Spiele mit zwei Daumen spielen, eine Klavier-App mit zehn Fingern bedienen oder mit zwei Fingern zoomen.

Hotdisplay bietet kundenspezifische kapazitive Touchscreens an.

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