Сегодня практически в любом современном телефоне используется сенсор на емкостной основе. Рассмотрим типы существующих емкостных сенсоров, и их принцип работы.

Поверхностно-ёмкостные сенсорные экраны

Это наиболее простой и дешевый тип экранов. Такие экраны уже редко встречаются в современных телефонах, и то, только в бюджетных моделях. Такой экран покрыт прозрачной резистивной поверхностью. На углы экрана, к резистивной поверхности подается переменное напряжение.

Человеческое тело обладает некоторой электрической емкостью, а следовательно и невысоким реактивным сопротивлением для переменного электрического тока. Если прикоснуться пальцем к экрану, то через человеческое тело потечет небольшой ток утечки от устройства. Специальный чип определяет токи утечки через каждый из контактов на угле экрана. Чем дальше палец от угла, тем больше сопротивление соответствующей части резистивного покрытия, и тем меньше ток утечки через данный угол. Чип анализирует отношения токов утечки через каждый из углов и определяет место касания.

Разумеется, сенсорный экран данной технологии определяет место нажатия, только в том случае, если к экрану прикасается только один палец. При некоторых ухищрениях  сенсор способен определить расстояние между двумя пальцами находящимися одновременно на экране; это позволяет управлять функцией масштабирования в программах устройства.

Проекционно-ёмкостные сенсорные экраны

На данный момент это самый распространенный тип экранов. Сенсор имеет сложную многослойную конструкцию, он состоит из матрицы миниатюрных прозрачных элементов, соединенных специальной прозрачной сеткой контактов. Сенсор располагается сразу за защитным стеклом экрана. При определенном освещении иногда удается увидеть некоторые элементы матрицы сенсора. На данном фото видны буковки “Н”:

Если прикоснуться пальцем к экрану, палец и находящиеся под ним элементы станут конденсаторами. Специальный чип фиксирует появление емкости и определяет место касания.

Очевидно, такое технологическое решение позволяет определять прикосновение одновременно нескольких пальцев. Такая функция называется мультитач (от англ. Multitouch, multi-touch – множество касаний).

Мультитач находит свое применения в играх и некоторых приложениях.

Выводы

Сенсорные экраны на емкостных технологиях реагируют не на нажатия а на касания пальцев или других тел обладающие электрическую емкость. На касание диэлектриками или обычными стилусами сенсор не реагирует. Точность емкостных сенсоров меньше чем у резистивных, зато емкостные сенсоры более надежные и более отзывчивые.

Читайте также:

Сенсорные экраны Ч.1: Резистивная технология — дань прошлому

Сенсорные экраны Ч.3: Индукционные сенсоры в графических планшетах и Galaxy Note

Задание

1. Почему, если прикоснуться к экрану телефона, работающего на поверхностно-ёмкостной основе даже через тонкий слой диэлектрика, он все-равно отреагирует на нажатие.
2. Что означает, если ток утечки через все контакты на углах поверхностно-ёмкостного сенсора одинаков?
3. Сложное. Определите суммарный ток утечки поверхностно-ёмкостного сенсора при касании, если частота электрического тока – v, напряжение – U, емкость человека -C, а сопротивление резистивной поверхности для каждого из углов – R1, R2, R3 и R4.