Sensorli ekranning proektsion potentsiali
Oddiy proektsion kapasitiv sensorlar shisha yoki plastik qopqoq ostida o'rnatiladi. 1-rasmda ikki qavatli sensorning soddalashtirilgan yon ko'rinishi ko'rsatilgan. Emitter (Tx) va qabul qilgich (Rx) elektrodlari o'zaro to'qnashgan matritsani hosil qilish uchun shaffof indiy qalay oksidi (ITO) bilan bog'langan. Har bir Tx-Rx tugunining xarakterli sig'imi bor. Tx ITO Rx ITO ostida joylashgan va polimer plyonka yoki optik yopishtiruvchi (OCA) qatlami bilan ajratilgan. Rasmda ko'rsatilgandek, Tx elektrodining yo'nalishi chapdan o'ngga, Rx elektrodining yo'nalishi tashqi tomondan ichkariga yo'naltirilgan.
Sensorning ishlash printsipi
Sensorli ekranning ishini hozirgi vaqtda interferentsiya omilini hisobga olmagan holda tahlil qilaylik: operatorning barmog'i geopotensial deb belgilangan. Rx sensorli ekranni boshqarish pallasida elektr potentsialida saqlanadi, Tx kuchlanishi esa o'zgaruvchan. O'zgaruvchan Tx kuchlanishi Tx-Rx kondansatörü orqali oqim o'tkazilishiga olib keladi. Ehtiyotkorlik bilan muvozanatlangan Rx integral kontaktlarning zanglashiga olib, Rx ga kiradigan zaryadlarni o'lchaydi. O'lchagan zaryad Tx va Rx ni bog'laydigan "o'zaro sig'im" ni anglatadi.
Sensor holati: saqlanmagan
2-rasmda magnit chiziqning ishlamagan holatdagi sxematik diagrammasi ko'rsatilgan. Barmoq bilan aloqa bo'lmaganda, Tx-Rx magnit chiziqlari qopqoqda sezilarli joy egallaydi. "Projektiv kapasitans" atamasi, chekka magnit chiziqlar elektrod tuzilishidan tashqarida proektsiyalanganligidan kelib chiqadi.
Sensor holati: ga teging
Barmoq qopqog'iga tegsa, 3-rasmda ko'rsatilgandek, Tx-Rx chetidagi magnit maydonlarning o'rnini bosadigan Tx va barmoq o'rtasida magnit chiziqlar hosil bo'ladi. Shu tarzda barmoq tegishi Tx-Rx o'zaro sig'imini kamaytiradi. Zaryadni o'lchash davri o'zgaruvchan sig'imni (Delta C) taniydi va Tx-Rx birikmasidan yuqori barmoqni aniqlaydi. Delta C bilan Tx-Rx matritsasining barcha kesishmalarini o'lchash orqali butun panelning sensorli taqsimotini olish mumkin.
3-rasmda yana bir muhim ta'sir ko'rsatiladi: barmoqlar va Rx elektrodlari orasidagi kapasitiv bog'lanish. Ushbu yo'l orqali elektr shovqinlari Rx bilan birlashtirilishi mumkin. Barmoq-Rx ulanishining ma'lum bir darajasi muqarrar.
Maxsus atamalar
Proektsion kapasitiv sensorli ekranning shovqini sezgir bo'lmagan parazitar yo'l bilan bog'lanish natijasida hosil bo'ladi. "Zamin" atamasi odatda shahar zanjiridagi mos yozuvlar tuguniga yoki erga past impedans aloqasiga murojaat qilish uchun ishlatiladi: ular bir xil atamalar emas. Aslida, portativ sensorli ekranli qurilmalar uchun bu farq sensorli ulanish shovqinining asosiy sababidir. Tushuntirish va chalkashlikni oldini olish uchun sensorli ekran shovqinini baholash uchun quyidagi atamalardan foydalanamiz.
Er: masalan, uch teshikli elektr manbaining yerga ulanadigan sim orqali yerga ulaning. Tarqalgan Yer: Ob'ektlar va er o'rtasidagi sig'imning ulanishi.
DC Ground: portativ qurilmalar uchun DC moslama tugunlari.
DC kuchi: portativ qurilmalar uchun batareya zo'riqishi. Yoki USB interfeysli zaryadlovchi 5V Vbus kabi portativ qurilmaga ulangan zaryadlash moslamasining chiqish voltaji.
DC VCC (DC VCC quvvat manbai): Portativ elektron qurilmalar (shu jumladan LCD va sensorli ekranli boshqarish moslamalari) uchun barqaror kuchlanish.
Neytral: AC quvvat davri (nominal geopotentsial).
Issiq: AC quvvat manbai voltaji, nisbiy nol chizig'i elektr energiyasini qo'llaydi.
Sensorli ekranni qabul qilish davri bilan birlashtirilgan LCD Vcom
Portativ qurilmaning sensorli ekrani to'g'ridan-to'g'ri LCD displey ekraniga o'rnatilishi mumkin. Oddiy LCD arxitekturasida suyuq kristalli materiallar oshkora yuqori va pastki elektrodlar tomonidan belgilanadi. Pastki elektrodlar displey ekranining bitta piksel sonini aniqlaydi; yuqori umumiy elektrodlar Vcom kuchlanishida yon tomonga yo'naltirilgan displey ekranining vizual old qismini oxirini qoplaydigan doimiy tekislikdir. Odatda past kuchlanishli ko'chma qurilmada (masalan, uyali telefon), AC VCOM voltaji DC va 3.3V oralig'ida tebranadigan kvadrat to'lqindir. AC Vcom darajasi odatda har bir satrda bir marta o'zgartiriladi, shuning uchun hosil bo'lgan AC Vcom chastotasi ekranning yangilanish tezligi va qatorlar sonining 1/2 qismiga teng. Oddiy ko'chma qurilmada 15 kHz chastotali AC Vcom bo'lishi mumkin. 4-rasmda Sensorli ekranga ulangan LCD Vcom kuchlanishi ko'rsatilgan.
Ikki qavatli sensorli ekran Tx va Rx qatorlari bilan qoplangan, dielektrik qatlam bilan ajratilgan alohida ITO qatlamidan iborat. Tx qatorlari Tx qator oralig'ining butun kengligini egallaydi va chiziqlar orasida faqat to'qish uchun zarur bo'lgan minimal bo'shliqlar ajratiladi. Ushbu arxitektura o'zini himoya qilish deb ataladi, chunki Tx massivlari LCD Vcom-dan Rx massivlarini himoya qiladi. Biroq, ulanish hali ham Tx diapazonlari oralig'ida sodir bo'lishi mumkin.
Arxitektura narxini pasaytirish va yanada shaffoflikka erishish uchun bitta qatlamli sensorli ekran bitta ITO qatlamiga Tx va Rx qatorlarini o'rnatadi va navbatlarni alohida ko'priklar orqali bog'laydi. Shuning uchun Tx massivi LCD Vcom tekisligi va sensor Rx elektrodlari o'rtasida ekranlashtiruvchi qatlam hosil qila olmaydi. Bu Vcom aralashuvining jiddiy ulanishiga olib kelishi mumkin.
Zaryadlovchi aralashuvi
Sensorli ekranning shovqinining yana bir manbai bu quvvat bilan ta'minlangan uyali telefon zaryadlovchilari uchun kommutatsion quvvat manbai. Shovqin 5-rasmda ko'rsatilgandek sensorli ekranga barmoqlar orqali ulanadi. Kichik uyali telefon zaryadlovchi qurilmasi odatda AC quvvat manbaiga va nol kirishga ega, ammo yerga ulanmagan. Zaryadlash qurilmasi xavfsiz tarzda xavfsiz holatga keltirilgan, shuning uchun quvvat manbai va zaryadlovchining ikkinchi darajali lasan o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri oqim mavjud emas. Biroq, bu hali ham kommutatsiya quvvat manbai izolyatsiya transformatori orqali kapasitiv ulanishlarni keltirib chiqaradi. Zaryadlash qurilmasi ekranga barmoq bilan tegib, qaytish yo'liga xalaqit beradi.
Eslatma: Bunday holda, zaryadlovchi shovqin qurilmaning erga nisbatan kuchlanishini anglatadi. Ushbu turdagi shovqinni shahar quvvat manbai va shahar zaminidagi ekvivalentligi sababli "umumiy rejim" aralashuvi deb ta'riflash mumkin. Agar shahar quvvat manbai va shahar zemini o'rtasidagi almashinuvchi shovqin etarli darajada filtrlanmasa, bu sensorli ekranning normal ishlashiga ta'sir qilishi mumkin. Elektr ta'minotini rad etish koeffitsienti (PSRR) bu boshqa hujjat bo'lib, ushbu hujjatda muhokama qilinmaydi.
Zaryadlovchi biriktiruvchi empedans
Zaryadlovchining kommutatsiya shovqini transformatorning birlamchi va ikkilamchi sargilarini ulash sig'imi (taxminan 20pF) orqali hosil bo'ladi. Bu zaif kapasitiv ulanish zaryadlovchi simlarining va qabul qiluvchi moslamalarning nisbatan taqsimlangan qismida parazitar shunt kondensatorlari bilan qoplanishi mumkin. Qurilma ko'tarilganda, parallel sig'im kuchayadi, bu odatda zaryadlovchini almashtirish shovqinini yo'q qilish va teginish ishiga ta'sir qiladigan shovqinlarni oldini olish uchun etarli. Portativ qurilma zaryadlovchiga ulangan va ish stoliga joylashtirilgan va operatorning barmog'i faqat sensorli ekranga tegsa, zaryadlovchidan eng yomon shovqin bo'ladi.
Zaryadlovchini almashtirish shovqin komponenti
Oddiy uyali telefon zaryadlovchi qurilmasi flyback elektron topologiyasidan foydalanadi. Zaryadlovchi tomonidan ishlab chiqarilgan shovqin to'lqin shakllari murakkab va zaryadlovchiga juda katta farq qiladi. Bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tafsilotlar va chiqish voltajini boshqarish strategiyasiga bog'liq. Shovqin amplitudasi, shuningdek, ishlab chiqaruvchining kommutatsion transformator qalqonidagi dizayni va birlik narxiga qarab juda katta farq qiladi. Oddiy parametrlarga quyidagilar kiradi: to'lqin shakli: murakkab PWM kvadrat to'lqin va LC qo'ng'iroq to'lqin shakli. Chastotasi: nominal yuk ostida 40 ~ 150 kHz, agar yuk juda engil bo'lsa, yurak urish tezligi yoki sakrash tsiklining ishlashi 2 kHz dan pastga tushadi. Kuchlanish: elektr ta'minotining eng yuqori kuchlanishining yarmigacha = Vrms / 2.
Zaryadlovchi quvvat manbaini buzish komponenti
Zaryadlovchining oldingi uchida, AC quvvat manbai voltajini to'g'rilagich zaryadlovchini yuqori voltli relsni yaratadi. Shu tarzda, zaryadlovchining kommutatsion kuchlanish komponenti quvvat manbai kuchlanishining yarmiga sinusoidal to'lqin ustiga o'rnatiladi. Kommutatsiya buzilishiga o'xshash, quvvat manbai voltaji kommutatsiya izolyatsiya transformatori bilan bog'lanadi. 50 Gts yoki 60 Gts chastotada ushbu komponentning chastotasi kommutatsiya chastotasiga qaraganda ancha past, shuning uchun uning samarali ulanish empedansi mos ravishda yuqori bo'ladi. Elektr ta'minotidagi kuchlanish shovqinining og'irligi erga parallel impedansning xususiyatlariga va sensorli ekran boshqaruvchisining past chastotaga nisbatan sezgirligiga bog'liq.
Quvvat buzilishining alohida holati: yerga ulanmasdan 3 teshikli vilka, yuqori quvvat bilan ishlaydigan quvvat adapterlari (masalan, noutbukning AC adapterlari) 3 teshikli elektr manba vilkalari bilan jihozlanishi mumkin. Chiqarilgan EMI-ni bostirish uchun zaryadlovchi asosiy quvvat manbai yerga ulash pog'onasini shaharning doimiy tok manbaiga ulashi mumkin. Ushbu turdagi zaryadlovchi odatda Y kondansatörünü olov liniyasi va nol chizig'i va er o'rtasida bog'laydi va shu bilan elektr uzatish liniyasidan EMI ni bostiradi. Agar ulanish ataylab mavjud bo'lsa, bunday adapterlar kompyuterlar va USB ulanishlari bilan jihozlangan portativ sensorli ekran qurilmalariga xalaqit bermaydi. 5-rasmda ajratilgan simli simlar moslamasi ushbu konfiguratsiyani ko'rsatadi. Kompyuter va uning USB-ga ulangan portativ sensorli ekranli qurilmalari uchun, agar uch teshikli quvvat manbaiga ega bo'lgan kompyuter zaryadlovchisi ulanmagan quvvat manbaiga ulangan bo'lsa, zaryadlovchining shovqinining alohida holati yuzaga keladi. Y kondansatörü DC chiqishiga AC quvvat manbai. Nisbatan katta Y sig'imli quvvat manbai voltajini samarali ravishda birlashtirishi mumkin, bu esa nisbatan past empedansga ega bo'lgan sensorli ekranda barmoq orqali katta quvvat manbai chastotasi voltajini oshiradi. Ushbu maqolaning qisqacha mazmuni Hozirgi vaqtda ko'chma qurilmalarda keng qo'llaniladigan proektsion kapasitiv sensorli ekran elektromagnit shovqinlarga qarshi himoyasiz. Ichki yoki tashqi tomondan shovqin kuchlanishi sensorli ekran qurilmasiga sig'im orqali ulanadi. Ushbu shovqin kuchlanishlari sensorli ekranda zaryad harakatini keltirib chiqarishi mumkin, barmoq ekranga tegganda zaryad harakatini o'lchashni chalkashtirib yuborishi mumkin. Shu sababli, sensorli ekran tizimini samarali dizayni va optimallashtirish shovqinlarni ulash yo'lini tan olish va iloji boricha kamaytirish yoki kompensatsiya qilish bilan bog'liq. Shovqinni ulash yo'li parazitar ta'sirni o'z ichiga oladi, masalan, transformatorning o'rash sig'imi va barmoq moslamasining sig'imi. Ushbu ta'sirlarni tegishli ravishda modellashtirish shovqin manbai va hajmini to'liq anglashi mumkin. Ko'plab ko'chma qurilmalar uchun batareya zaryadlovchi qurilmalari sensorli ekranlarning shovqin manbai hisoblanadi. Operatorning barmog'i sensorli ekranga tegsa, hosil bo'lgan sig'im zaryadlovchini ulash pallasida o'chirib qo'yilishiga olib keladi. Zaryadlovchi ichidagi ekranli dizayn sifati va zaryadlovchining topraklanmış dizayni zaryadlovchini shovqin ulashiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardir.
