Kapasitif dokunmatik ekranın bileşen sınıflandırması

İki tip kapasitif dokunmatik ekran vardır: yüzey kapasitif dokunmatik ekranlar ve projeksiyon kapasitif dokunmatik ekranlar.
Yüzey kapasitif dokunmatik ekran:
Yaygın olarak kullanılan türü, çalışma prensibi basit, fiyatı düşük, devresi basit tasarlanmış ancak çoklu dokunmatik özelliğinin sağlanması zor olan yüzey kapasitif dokunmatik ekranlardır.
Projeksiyon kapasitif dokunmatik ekran:
Yansıtılmış kapasitif dokunmatik ekran, çok parmaklı dokunma işlevine sahiptir. Her iki kapasitif dokunmatik ekran türü de yüksek geçirgenlik, hızlı tepki hızı ve uzun kullanım ömrü gibi avantajlara sahiptir. Ancak dezavantajı, kapasitans değerinin sıcaklık ve nemle değişmesi ve bunun sonucunda zayıf stabilite ve sık kayma olmasıdır. Ekranı sık sık kalibre etmek ve dokunmatik konumlandırma için sıradan eldiven giymemek gerekir.
Projeksiyon kapasitif ekranlar iki türe ayrılabilir: kendi kapasitif ekranlar ve karşılıklı kapasitif ekranlar. Daha yaygın olan karşılıklı kapasitif ekran, bir sürücü elektrot ve bir alıcı elektrottan oluşan bir örnektir. Sürücü elektrot, düşük voltajlı yüksek frekanslı bir sinyal yayar ve kararlı bir akım oluşturmak için bunu alıcı elektrota yansıtır. İnsan vücudu kapasitif ekranla temas ettiğinde, insan vücudunun topraklanması nedeniyle, parmak ve kapasitif ekran eşdeğer bir kapasitans oluşturur ve yüksek frekanslı sinyal bu eşdeğer kapasitans aracılığıyla toprak hattına akabilir. Bu şekilde, alıcı uç tarafından alınan yük miktarı azalır. Parmak, iletici uca yaklaştıkça, yük daha önemli ölçüde azalır. Son olarak, dokunulan nokta, alıcı uç tarafından alınan akımın yoğunluğuna göre belirlenir.
Cam yüzeyinde, ITO yatay ve dikey elektrot dizileri oluşturmak için kullanılır, bunlar sırasıyla toprakla kapasitörler oluşturur. Bu kapasitöre genellikle öz kapasitans denir, bu da elektrotlar ve toprak arasındaki kapasitanstır. Parmak kapasitif ekrana dokunduğunda, parmağın kapasitansı ekran gövdesinin kapasitansı üzerine bindirilir ve ekran gövdesinin kapasitansı artar.
Dokunma algılamasında, öz kapasitif ekran yatay ve dikey elektrot dizilerini sırayla algılar, dokunmadan önce ve sonra kapasitanstaki değişikliklere göre yatay ve dikey koordinatları belirler ve sonra bunları düzlemsel bir dokunma koordinatında birleştirir. Öz kapasitans tarama yöntemi, dokunmatik ekran üzerindeki dokunma noktalarını X ekseni ve Y ekseni yönlerinde ayrı ayrı yansıtmaya, sonra X ekseni ve Y ekseni yönlerindeki koordinatları hesaplamaya ve son olarak bunları dokunma noktalarının koordinatlarında birleştirmeye eşdeğerdir.
Tek bir dokunuşsa, hem X hem de Y yönlerindeki izdüşümler benzersizdir ve birleşik koordinatlar da benzersizdir. Dokunmatik ekranda iki dokunuş varsa ve bu iki nokta aynı X veya Y yönünde değilse, X ve Y yönlerinde iki izdüşüm vardır ve dört koordinat birleştirilir. Açıkçası, yalnızca iki koordinat gerçektir ve diğer ikisi yaygın olarak "hayalet noktalar" olarak bilinir. Bu nedenle, kendi kapasitif ekranlar gerçek çoklu dokunuşa ulaşamaz.
Karşılıklı kapasitans ekranı da yatay ve dikey elektrotlar oluşturmak için cam yüzeyde ITO'dan yapılır. Bununla kendi kapasitans ekranı arasındaki fark, iki elektrot setinin kesiştiği yerin bir kapasitör oluşturacak olmasıdır, yani bu iki elektrot seti sırasıyla kapasitörün iki kutbunu oluşturur. Bir parmak kapasitif ekrana dokunduğunda, temas noktasının yakınındaki iki elektrot arasındaki bağlantıyı etkiler ve böylece bu iki elektrot arasındaki kapasitansı değiştirir. Karşılıklı kapasitansı algılarken, yatay elektrotlar sırayla uyarım sinyalleri yayar ve tüm dikey elektrotlar aynı anda sinyal alır. Bu, tüm yatay ve dikey elektrotların kesiştiği noktadaki kapasitans değerlerini, yani dokunmatik ekranın tüm iki boyutlu düzleminin kapasitans boyutunu elde edebilir. Dokunmatik ekranın iki boyutlu kapasitans değişim verilerine dayanarak, her bir temas noktasının koordinatları hesaplanabilir. Bu nedenle, ekranda birden fazla temas noktası olsa bile, her bir temas noktasının gerçek koordinatları hesaplanabilir.
Karşılıklı kapasitans ekranının avantajı, daha az kablolamaya sahip olması ve birden fazla kontak arasındaki farkları aynı anda tanımlayıp ayırt edebilmesidir. Kendi kapasitans ekranı da birden fazla kontağı algılayabilir, ancak sinyalin kendisi bulanık olduğundan ayırt edilemez. Ek olarak, karşılıklı kapasitans ekranının indüksiyon şeması, bir sürüş hattındaki tüm düğümleri aynı anda ölçebildiğinden, hızlı hız ve düşük güç tüketimi avantajlarına sahiptir, böylece edinim döngülerinin sayısını %50 oranında azaltır. Bu çift elektrot yapısı, harici gürültüyü kendi kendine koruma işlevine sahiptir ve belirli bir güç seviyesinde sinyal kararlılığını iyileştirebilir.
Her durumda, dokunma pozisyonu, X ve Y elektrotları arasındaki sinyal değişimlerinin dağılımının ölçülmesi ve daha sonra bu değişen sinyal seviyelerinin işlenerek dokunma noktasının XY koordinatlarının belirlenmesi için matematiksel algoritmalar kullanılmasıyla belirlenir.