Rozwiązania zakłóceń elektromagnetycznych pojemnościowych ekranów dotykowych

       Jako główna technologia interfejsu wielodotykowego, pojemnościowe ekrany dotykowe są szeroko stosowane w urządzeniach przemysłowych. W branży sterowania przemysłowego nazywane są również przemysłowymi ekranami dotykowymi. Przeciwdziałanie zakłóceniom pojemnościowych ekranów dotykowych jest jednym z wymagań wydajnościowych ekranów dotykowych. Jeśli działanie przeciwzakłóceniowe jest słabe, będzie to miało wpływ na efekt ekranu dotykowego centrali, taki jak niewrażliwy i niedokładny dotyk. Problem zakłóceń elektromagnetycznych przemysłowych ekranów dotykowych stanowi ogromne wyzwanie na wczesnym etapie rozwoju i projektowania.

      Projektowane pojemnościowe ekrany dotykowe pozwalają dokładnie zlokalizować miejsce, w którym palec dotyka ekranu. Określa położenie palca poprzez pomiar małych zmian pojemności. W przypadku takich ekranów dotykowych kluczową kwestią do rozważenia przy projektowaniu jest wpływ zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) na wydajność systemu. Spadek wydajności spowodowany zakłóceniami może mieć niekorzystny wpływ na konstrukcję ekranu dotykowego. W tym artykule omówimy i przeanalizujemy te źródła zakłóceń.

Przewidywana struktura pojemnościowego ekranu dotykowego

      Typowe rzutowane czujniki pojemnościowe są instalowane pod szklaną lub plastikową osłoną. Elektrody nadawcza (Tx) i odbiorcza (Rx) są połączone z przezroczystym tlenkiem indu i cyny (ITO), tworząc matrycę krzyżową, a każdy węzeł Tx-Rx ma charakterystyczną pojemność. Tx ITO znajduje się poniżej Rx ITO, oddzielone warstwą folii polimerowej lub kleju optycznego (OCA).

Zasada działania czujnika

      Przeanalizujmy działanie ekranu dotykowego, nie biorąc na razie pod uwagę czynników zakłócających: palec operatora jest nominalnie na potencjale masy. Rx jest utrzymywany na potencjale masy przez obwód kontrolera z ekranem dotykowym, podczas gdy napięcie Tx jest zmienne. Zmieniające się napięcie Tx powoduje przepływ prądu przez kondensator Tx-Rx. Starannie zbalansowany układ scalony Rx izoluje i mierzy ładunek wchodzący do Rx, a zmierzony ładunek reprezentuje „wzajemną pojemność” łączącą Tx i Rx.

      Projektowane pojemnościowe ekrany dotykowe powszechnie stosowane obecnie w urządzeniach przenośnych są bardzo podatne na zakłócenia elektromagnetyczne. Napięcia zakłócające ze źródeł wewnętrznych lub zewnętrznych są doprowadzane do urządzenia z ekranem dotykowym poprzez pojemność. Te napięcia zakłócające powodują ruch ładunku na ekranie dotykowym, co może zakłócać pomiar ruchu ładunku, gdy palec dotyka ekranu. Dlatego efektywne projektowanie i optymalizacja systemu ekranu dotykowego zależy od zrozumienia ścieżki sprzężenia zakłóceń i jej minimalizacji lub kompensacji w jak największym stopniu.

      Ponadto przy projektowaniu zasady obwodu ekranu dotykowego można zwiększyć uziemienie kabla FPC lub kabel ekranu dotykowego można przykryć dwustronną czarną folią elektromagnetyczną, co może również zmniejszyć problem zakłóceń elektromagnetycznych ekranu dotykowego w praktyczne zastosowania. Shenzhen Hongjia Technology od 12 lat profesjonalnie opracowuje i produkuje wyświetlacze o przekątnej od 1,14 do 10,1 cala oraz obsługujące ekrany dotykowe. Posiada zespół badawczo-rozwojowy składający się z ponad 20 osób, które są zaznajomione z rozwiązywaniem typowych problemów w branży i mogą zmniejszyć problemy dla klientów.

      Ścieżka sprzężenia interferencyjnego obejmuje efekty pasożytnicze, takie jak pojemność uzwojenia transformatora i pojemność urządzenia palcowego. Właściwe modelowanie tych efektów pozwala w pełni zrozumieć źródło i wielkość zakłóceń.

      W przypadku wielu urządzeń przenośnych głównym źródłem zakłóceń ekranu dotykowego są ładowarki akumulatorów. Gdy palec operatora dotknie ekranu dotykowego, wytworzona pojemność pozwala na wyłączenie obwodu sprzęgającego zakłócenia ładowarki. Jakość konstrukcji wewnętrznego ekranowania ładowarki oraz to, czy zastosowano odpowiednią konstrukcję uziemienia ładowarki, to kluczowe czynniki wpływające na sprzężenie interferencyjne ładowarki.