TL; DR: Nối đất không nhất thiết phải quan trọng để màn hình cảm ứng hoạt động. Tuy nhiên, nó ảnh hưởng đến một số cảm biến.
Tôi nghĩ rằng có một số điều cơ bản cần thiết để trả lời hoàn toàn điều này. Rõ ràng một màn hình cảm ứng điện dung có liên quan đến điện dung. Nó nhận ra các đối tượng, bằng cách thay đổi điện dung mà chúng tạo điều kiện. Bây giờ bit thú vị là: Điện dung nào chính xác thay đổi và điện dung này được đo bằng thiết bị như thế nào?
Có khác nhau ở đây. Tôi sẽ đi với một thứ tôi biết rõ nhất: điện dung dự kiến lẫn nhau, cũng là phương pháp được sử dụng trong màn hình cảm ứng iPhone. Loại cảm biến này sử dụng một ma trận các dây dẫn xuyên qua bề mặt trong suốt (thường là thủy tinh có bề mặt được khắc và in) và do đó tạo thành các giao cắt. Tại các điểm giao cắt này, không có kết nối điện theo nghĩa điện trở thấp được hình thành nhưng các dây dẫn rất gần nhau và do đó tạo thành các bản của một tụ điện với lớp điện môi giữa và xung quanh chúng. Về vấn đề này, "xung quanh họ" cũng là không khí trước kính. Khi ngón tay của bạn ở phía trước kính, do đó nó sẽ thay thế một phần điện môi của các tụ điện nhỏ này. Ngón tay của bạn và len cũng có hằng số điện môi khác nhau (chỉ là so sánh mức độ mạnh của vật liệu trong vật liệu phản ứng với điện trường bên ngoài) so với không khí. Điện dung phụ thuộc vào hằng số điện môi của các vật liệu trong và xung quanh các tấm (trong trường hợp này là các tấm được khắc, các đường chéo trên mặt sau của kính). Ngoài ra các vật liệu trong khu vực của điện trường cao (gần giao lộ) là quan trọng hơn. Vì vậy, tất cả những gì chúng ta phải làm, để biết ngón tay hoặc một miếng len gần nhau (cả hai đều có phản ứng mạnh hơn với điện trường so với không khí) là giao điểm của chúng ta, là đo điện dung giữa các đường này và so sánh với điện dung chúng ta biết từ trường hợp "chỉ cần không khí trước kính". Điện dung phụ thuộc vào hằng số điện môi của các vật liệu trong và xung quanh các tấm (trong trường hợp này là các tấm được khắc, các đường chéo trên mặt sau của kính). Ngoài ra các vật liệu trong khu vực của điện trường cao (gần giao lộ) là quan trọng hơn. Vì vậy, tất cả những gì chúng ta phải làm, để biết ngón tay hoặc một miếng len gần nhau (cả hai đều có phản ứng mạnh hơn với điện trường so với không khí) là giao điểm của chúng ta, là đo điện dung giữa các đường này và so sánh với điện dung chúng ta biết từ trường hợp "chỉ cần không khí trước kính". Điện dung phụ thuộc vào hằng số điện môi của các vật liệu trong và xung quanh các tấm (trong trường hợp này là các tấm được khắc, các đường chéo trên mặt sau của kính). Ngoài ra các vật liệu trong khu vực của điện trường cao (gần giao lộ) là quan trọng hơn. Vì vậy, tất cả những gì chúng ta phải làm, để biết ngón tay hoặc một miếng len gần nhau (cả hai đều có phản ứng mạnh hơn với điện trường so với không khí) là giao điểm của chúng ta, là đo điện dung giữa các đường này và so sánh với điện dung chúng ta biết từ trường hợp "chỉ cần không khí trước kính". Ngoài ra các vật liệu trong khu vực của điện trường cao (gần giao lộ) là quan trọng hơn. Vì vậy, tất cả những gì chúng ta phải làm, để biết ngón tay hoặc một miếng len gần nhau (cả hai đều có phản ứng mạnh hơn với điện trường so với không khí) là giao điểm của chúng ta, là đo điện dung giữa các đường này và so sánh với điện dung chúng ta biết từ trường hợp "chỉ cần không khí trước kính". Ngoài ra các vật liệu trong khu vực của điện trường cao (gần giao lộ) là quan trọng hơn. Vì vậy, tất cả những gì chúng ta phải làm, để biết ngón tay hoặc một miếng len gần nhau (cả hai đều có phản ứng mạnh hơn với điện trường so với không khí) là giao điểm của chúng ta, là đo điện dung giữa các đường này và so sánh với điện dung chúng ta biết từ trường hợp "chỉ cần không khí trước kính".
Làm thế nào để chúng ta đo điện dung? Ở trường, tôi đã học cách đo điện dung bằng cách sạc tụ điện với điện áp DC đã biết và điện trở và đo thời gian cần thiết để đạt đến một điện áp nhất định tại các cực. Phương pháp này được obliviously không phù hợp cho trường hợp này vì nó sẽ đòi hỏi một cách chính xác đo rất nhiều của rất khoảng thời gian nhỏ, kể từ khi điện dung của qua là khá nhỏ.
Vì vậy, chúng tôi sử dụng một cách tiếp cận khác: Chúng tôi chỉ cần áp dụng điện áp xoay chiều cho các tụ điện - 3V ở tần số 100kHz hoặc hơn - và đo dòng điện rõ ràng đang chạy qua tụ điện. Dòng điện đo được rõ ràng không phải là sự dịch chuyển ròng của điện tích, vì không có kết nối điện giữa các cực của tụ điện nhỏ. Nó chỉ là sự di chuyển ở đó và pháo đài của các điện tích liên kết đàn hồi trong điện môi (hãy tưởng tượng các electron duy nhất di chuyển nửa micromet theo một hướng và quay lại 100000 lần mỗi giây, đó là "dòng điện" mà chúng ta đang nói đến ở đây). Dòng điện này tăng với hằng số điện môi tăng của các vật liệu xung quanh. Vì vậy, khi bạn di chuyển ngón tay của bạn về phía một trong những điểm giao cắt này, dòng chảy dường như chảy qua đường giao nhau tăng lên.
chỉnh sửa: Một cái gì đó tôi đã quên lúc đầu, là cái này cũng hoạt động với các dây dẫn đến một điểm nhất định và không chỉ điện môi. Điều này là do bằng cách thay thế không khí bằng một dây dẫn, bạn đang "thu hẹp khoảng cách" và do đó cũng làm tăng điện dung giữa các bản một chút mặc dù dây dẫn thậm chí không nằm giữa các đường điện dung. Bạn có thể kiểm tra điều này bằng cách giữ muỗng giữa hai vật bằng nhựa: nếu mặt ngoài của thìa đủ gần với màn hình cảm ứng, bạn cũng nhận được tín hiệu cảm ứng.
Bây giờ điều này vẫn không giải thích một chút về nền tảng. Ngón tay của bạn không thực sự phải có căn cứ để tạo ra sự gia tăng này trong hiện tại. Nhưng khi có căn cứ, sự gia tăng của dòng điện có thể cao hơn một chút so với dự kiến vì có một kết nối bổ sung được hình thành cho dòng điện. Các electron trong ngón tay của bạn không chỉ bị ảnh hưởng bởi điện trường phát ra từ các đường ma trận, mà còn bởi trường được phát ra từ chính cơ thể bạn. Khi bạn chạm vào vỏ của màn hình cảm ứng, độ dẫn của cơ thể sẽ mở rộng trường của vỏ đến đầu ngón tay của bạn. Do đó, một cách bổ sung cho dòng điện xoay chiều được hình thành thông qua cơ thể bạn. Tầm quan trọng của dòng điện bổ sung này bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi thiết kế của cảm biến. Một số cảm biến có thể không phản ứng khác nhau khi bạn tiếp xúc với vỏ của nó so với khi bạn không chạm vào nó. Tôi đã thử nghiệm cảm biến điện dung của bàn di chuột Toshiba ngay bây giờ và đối với cái này và cùng thời tiết, tôi cách ly củ cà rốt bị vấp, mà tôi đã sử dụng để thử nghiệm, từ tay tôi hay không. Vì vậy, nối đất không quan trọng trong trường hợp này. Tuy nhiên, có một hiệu ứng khác trong màn hình cảm ứng và -pad phải được tính đến: số lượng giao cắt ma trận bị ảnh hưởng bởi một đối tượng. Hầu hết các cảm ứng điện dung không báo hiệu cảm ứng nếu chỉ một lần cắt cho thấy dòng điện tăng hoặc chỉ làm như vậy nếu dòng điện cao hơn nhiều so với bình thường. Đây là một mẹo để tăng khả năng chịu lỗi của cảm biến để nó không hiển thị từng mảnh nhỏ hoặc giọt ẩm khi chạm vào. Ngón tay của bạn luôn bao phủ nhiều điểm giao cắt khi bạn di chuyển nó qua cảm biến, do đó, tốt nhất là bạn nên tìm một miếng vá có dòng điện tăng, để tìm vị trí chính xác của ngón tay bạn. Điều này thường được thực hiện trong phần mềm hoặc bộ điều khiển vi mô giải thích các đầu vào thô từ ma trận. Sức mạnh của cảm ứng của bạn thường được tìm thấy bằng cách nhìn vào đường kính của miếng vá với các đường cắt ngang hiện tại cao. Điều này hoạt động vì ngón tay của bạn sẽ làm phẳng một chút khi bạn ấn nó lên bề mặt. Một bút stylus có thể mô phỏng chữ ký áp suất bằng cách điều chỉnh một bộ cộng hưởng bên trong nó, làm tăng dòng điện ở một điểm nhỏ rất nhiều. Nhưng tôi tin rằng có nhiều cách tiếp cận khác nhau để nhập bút stylus. Điều này thường được thực hiện trong phần mềm hoặc bộ điều khiển vi mô giải thích các đầu vào thô từ ma trận. Sức mạnh của cảm ứng của bạn thường được tìm thấy bằng cách nhìn vào đường kính của miếng vá với các đường cắt ngang hiện tại cao. Điều này hoạt động vì ngón tay của bạn sẽ làm phẳng một chút khi bạn ấn nó lên bề mặt. Một bút stylus có thể mô phỏng chữ ký áp suất bằng cách điều chỉnh một bộ cộng hưởng bên trong nó, làm tăng dòng điện ở một điểm nhỏ rất nhiều. Nhưng tôi tin rằng có nhiều cách tiếp cận khác nhau để nhập bút stylus. Điều này thường được thực hiện trong phần mềm hoặc bộ điều khiển vi mô giải thích các đầu vào thô từ ma trận. Sức mạnh của cảm ứng của bạn thường được tìm thấy bằng cách nhìn vào đường kính của miếng vá với các đường cắt ngang hiện tại cao. Điều này hoạt động vì ngón tay của bạn sẽ làm phẳng một chút khi bạn ấn nó lên bề mặt. Một bút stylus có thể mô phỏng chữ ký áp suất bằng cách điều chỉnh một bộ cộng hưởng bên trong nó, làm tăng dòng điện ở một điểm nhỏ rất nhiều. Nhưng tôi tin rằng có nhiều cách tiếp cận khác nhau để nhập bút stylus. mà tăng hiện tại trong một điểm nhỏ rất nhiều. Nhưng tôi tin rằng có nhiều cách tiếp cận khác nhau để nhập bút stylus. mà tăng hiện tại trong một điểm nhỏ rất nhiều. Nhưng tôi tin rằng có nhiều cách tiếp cận khác nhau để nhập bút stylus.
Xin nhớ rằng có rất nhiều cảm biến cảm ứng điện dung làm việc với các hệ thống khác nhau. Một số khác biệt mạnh mẽ so với những gì tôi mô tả ở đây.
Nếu tôi không giải thích điều gì đó đủ tốt, xin vui lòng cho tôi biết.