（文章來源：OFweek顯示網）

電容式感測應用于各個技術，從工業、汽車和醫療設備，到智能手機和平板電腦等日常消費應用。該技術的迅速普及主要歸功于它能輕松地增強設備的用戶體驗，使制造商可以放棄傳統的開關控制，換成更具吸引力的觸摸式控制。

該技術還有助于減少設備中機械元件的數量，從而實現更長的使用壽命和更小的尺寸。這些特性使得采用電容式感測的產品對消費者更具吸引力，當然前提是其設計、校準和控制必須到位。

盡管電容式感測也廣泛用于實現觸控按鈕和滑條，這在消費、商業和工業應用中都很常見，但該技術最常見的目標應用是觸控板（touchpad）和觸控屏幕（touchscreen）。不過實踐證明，對大多數工程師而言，如何設計低成本、快速響應且能效高的傳感器來保證設備在嘈雜環境中的可靠運行是一個挑戰，而這在目前市場上是標準要求。

在物聯網（IoT）和可穿戴設備技術方面尤其如此。未來幾年，這個市場將以極快的速度增長，消費者希望這些設備提供與已有IoT設備相同甚至更出色的使用體驗。因此，工程師需要認真思考哪種電容式感測方法對其應用最有效，因為市場上有一些適合不同用途的方案與設計，而它們之間的差異也極大。

用于用戶界面的最基本的觸控式感測應用，可能就是我們都熟悉的投射式電容觸控（PCT）觸控板。這些設計由位于玻璃板之間的導電材料層的行和列的矩陣組成。對該網格施加電壓可產生電場，其強度可在每個交叉點進行測量。當導電物體（如人的手指）靠近并接觸PCT面板時，接觸點的電場發生改變，可測量為電容差。

工程師可采用兩種方案來實現PCT技術：自電容觸控板與互電容觸控板。自電容設計位于印刷電路板（PCB）上，由接地引線環繞。PCB上的每個傳感器與周圍的接地引線形成一個寄生電容，電場線在傳感器的頂部。接近的手指會引入一個額外電容，使電場扭曲。該設計的主要缺點是一次只能檢測一個觸摸，盡管該模式相對經濟有效，但實際上只適合屏幕后面空間有限的設備。

但是，互電容感測方法（指任何兩個帶電物體之間存在的電容）可以實現同時多個觸摸的檢測，這對采用大尺寸顯示屏的復雜設備非常理想。在手指觸摸期間，兩個物體間的互電容減小：觸摸控制器可檢測到互電容的減小，從而識別手指的觸碰。很重要的是，每個交叉點都有獨一無二的互電容并可獨立跟蹤。

對于互電容觸控板，手指的觸碰會造成電容減小。相反，在自電容觸控板上，手指帶來的額外電容會增加傳感器所測量的總電容。多個電容觸控板可組合形成一個觸控屏幕（或觸控面板），可檢測一個或多個手指在一個玻璃面板上的位置。這些觸控屏幕廣泛用于手機、平板電腦、空間有限的高端可穿戴設備等，并可分成三個主要類別：PCB、電容式、單層ITO觸控面板。

印刷電路板（PCB）觸控面板，基本上是緊挨著顯示屏放置的兩個或更多PCB自電容觸控板。它是創建原型設計和沒有空間限制的商業設備的理想選擇，因為它采用標準PCB制造工藝，該制造工藝已經非常廣泛，而且成本低廉。在設計觸控按鈕來形成PCB觸控面板時，尺寸通常是需要考慮的重要參數。但是也應當考慮形狀和間距（觸控板之間的間隙），確保將誤檢測率降到最低。

另一方面，電容式觸控面板有兩個垂直堆疊的氧化銦錫（ITO，一種高導電材料）導電層，一個是列導電層，一個是行導電層。該設計的主要特點是每個交叉點都有其獨一無二的互電容，并可通過觸摸控制器獨立進行跟蹤。電容式觸控面板是許多應用的理想選擇，因為它們提供多點觸控，并且可以輕松進行配置，以支持兩個或更多觸控板，另外它們的超薄模塊設計，使其適合更大的屏幕尺寸。

但這些設計也有它們的缺點，其導電層所需的兩層ITO成本非常高。此外，電容式觸控面板還非常耗電，其高睡眠電流使得控制器需要消耗大量電能，使其不適用于小型可穿戴設備。

另一方面， 單層ITO觸控面板方案以更低的成本提供了電容式觸控屏幕的許多優點。主要差別在于其觸控板的數量是預定義的，不能像在電容式觸控面板中那樣動態改變。這種預定義性質在尺寸和控制器計算資源方面帶來了許多優勢。從制造角度看，這種方案非常類似于電容式觸控面板，不同的是，它只用了一層ITO。

工程師需要權衡所有這些設計的利弊，以確定哪種方案最適合其應用。電容式觸控解決方案總體上能夠使大多數設備的設計和功能流線化，但在根據既定用途來確定最聰明和最安全的實現方法時，對尺寸和功耗等因素的考慮也非常重要。
? ? ? （責任編輯：fqj）