静電容量式タッチスクリーンの電磁干渉に対するソリューション

       マルチタッチインターフェースの主流技術として、静電容量式タッチスクリーンは産業機器で広く使用されています。産業用制御業界では産業用タッチ スクリーンとも呼ばれます。静電容量式タッチ スクリーンの干渉防止は、タッチ スクリーンの性能要件の 1 つです。耐干渉性が弱い場合、感度が低く不正確なタッチなど、配電盤のタッチスクリーン効果に影響します。産業用タッチ スクリーンの電磁干渉問題は、開発の初期および設計の初期段階では非常に困難です。

      投影型静電容量式タッチ スクリーンは、指がスクリーンに触れる位置を正確に特定できます。静電容量の小さな変化を測定することで指の位置を特定します。このようなタッチ スクリーン アプリケーションでは、考慮すべき重要な設計問題は、システム パフォーマンスに対する電磁干渉 (EMI) の影響です。干渉によるパフォーマンスの低下は、タッチ スクリーンの設計に悪影響を与える可能性があります。この記事では、これらの干渉源について説明し、分析します。

投影型静電容量式タッチスクリーン構造

      一般的な投影型静電容量センサーは、ガラスまたはプラスチックのカバーの下に取り付けられます。送信 (Tx) 電極と受信 (Rx) 電極は透明なインジウム錫酸化物 (ITO) に接続されてクロス マトリクスを形成し、各 Tx-Rx ノードは特性容量を持ちます。 Tx ITO は Rx ITO の下に配置され、ポリマー フィルムまたは光学接着剤 (OCA) の層によって分離されます。

センサーの動作原理

      当面は干渉要因を考慮せずにタッチ スクリーンの操作を分析してみましょう。オペレータの指は名目上接地電位にあります。 Rx はタッチ スクリーン コントローラー回路によってグランド電位に維持されますが、Tx 電圧は可変です。 Tx 電圧が変化すると、Tx-Rx コンデンサに電流が流れます。慎重にバランスのとれた Rx 集積回路は、Rx に入る電荷を分離して測定します。測定された電荷は、Tx と Rx を接続する「相互容量」を表します。

      今日のポータブル機器で広く使用されている投影型静電容量式タッチ スクリーンは、電磁干渉の影響を非常に受けやすくなっています。内部または外部ソースからの干渉電圧は、静電容量を介してタッチ スクリーン デバイスに結合されます。これらの干渉電圧はタッチ スクリーン内で電荷の移動を引き起こし、指がスクリーンに触れたときの電荷の移動の測定を混乱させる可能性があります。したがって、タッチ スクリーン システムの効果的な設計と最適化は、干渉結合経路の理解と、その最小化または可能な限りの補償にかかっています。

      さらに、タッチ スクリーンの回路原理を設計するときに、FPC ケーブルの接地を増やすか、タッチ スクリーン ケーブルを両面黒色電磁フィルムで覆うことができます。これにより、タッチ スクリーンの電磁干渉の問題も軽減できます。実際の応用例。 Shenzhen Honjia Technology は、12 年間にわたって 1.14 インチから 10.1 インチのディスプレイを専門的に開発、生産し、タッチ スクリーンをサポートしてきました。業界の一般的な問題の解決に精通した20人以上の研究開発チームを擁し、顧客のトラブルを軽減します。

      干渉結合経路には、トランスの巻線容量やフィンガーデバイス間の容量などの寄生効果が関係します。これらの影響を適切にモデル化すると、干渉の原因と大きさを完全に理解できます。

      多くのポータブル デバイスでは、バッテリ充電器がタッチ スクリーンへの主な干渉源となります。オペレータの指がタッチ スクリーンに触れると、生成される静電容量により充電器干渉結合回路がオフになります。充電器の内部シールド設計の品質と、適切な充電器の接地設計があるかどうかは、充電器の干渉結合に影響を与える重要な要素です。