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工控触摸屏电磁干扰问题如何解决?

发表时间:2018-04-17

  工控触摸屏作为工业设备的核心部位,它的好坏直接影响着整台机器的正常运转,而在前期最让设计师最头疼的是电磁干扰问题,电磁干扰的话会直接影响整机的触摸效果,例如触摸不精准、触摸失灵等等,今天大家主要与您分享的就是工控触摸屏电磁干扰问题如何解决。


  投射式电容触摸屏能够精确定位手指轻触屏幕的位置,它通过测量电容的微小变化来判别手指位置。在此类触摸屏应用中,需要考虑的一个关键设计问题是电磁干扰(EMI)对系统性能的影响。干扰引起的性能下降可能对触摸屏设计产生不利影响,本文将对这些干扰源进行探讨和分析。


投射式电容触摸屏结构


  典型的投射式电容传感器安装在玻璃或塑料盖板下方。发射(Tx)和接收(Rx)电极连接到透明的氧化铟锡(ITO),形成交叉矩阵,每个Tx-Rx结点都有一个特征电容。Tx ITO位于Rx ITO下方,由一层聚合物薄膜或光学胶(OCA)隔开。


传感器工作原理


  让大家暂不考虑干扰因素,来对触摸屏的工作进行分析:操作人员的手指标称处在地电势。Rx通过触摸屏控制器电路被保持在地电势,而Tx电压则可变。变化的Tx电压使电流通过Tx-Rx电容。一个仔细平衡过的Rx集成电路,隔离并测量进入Rx的电荷,测量到的电荷代表连接Tx和Rx的“互电容”。

工控触摸屏

  当今广泛用于便携式设备的投射式电容触摸屏很容易受到电磁干扰,来自内部或外部的干扰电压会通过电容耦合到工控触摸屏设备。这些干扰电压会引起触摸屏内的电荷运动,这可能会对手指触摸屏幕时的电荷运动测量造成混淆。因此,触摸屏系统的有效设计和优化取决于对干扰耦合路径的认识,以及对其尽可能地消减或是补偿。


  干扰耦合路径涉及到寄生效应,例如:变压器绕组电容和手指-设备电容。对这些影响进行适当的建模,可以充分认识到干扰的来源和大小。对于许多便携式设备来说,电池充电器构成触摸屏主要的干扰来源。当操作人员手指接触摸屏时,所产生的电容使得充电器干扰耦合电路得以关闭。充电器内部屏蔽设计的质量和是否有适当的充电器接地设计,是影响充电器干扰耦合的关键因素。


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