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工厂环境会给人机界面和触摸屏所带来的新的要求与挑战

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1)防水性：防止因水、手指穿过水滴或湿手指而引起的意外触控。

2)抗扰性：提供无缝触控体验，防止在极端干扰脉冲下出现误触。

3)先进的触摸技术：允许佩戴手套进行操作，且能够检测到靠近屏幕的手指。

1.防水性

防水性经常被忽略，但对于实现稳定、可靠的用户界面来说非常重要。很多生产环境的湿度都很大，操作人员可能需要在手指或屏幕沾水的情况下进行操作。触摸屏必须工作顺畅且不会因此发生误触。

对于触摸屏的防水性，已有多项国际标准做出详细规定。比如，国际电工委员会（IEC）的IEC-60529标准就对防护等级(IP等级)进行了界定。其中，一件产品可达到的最高级别为IP-67，也就是说，它可以在存在大量灰尘（灰尘等级为6）的环境下工作，且可以浸入水中1米（防水等级为7）而不会发生损坏。在多数工业应用中，防水性都是必要条件。

从触摸屏控制器的角度来说，“防水性”（适用于屏幕上各种形式的液体或导电粒子）可进一步细分为两个要求：防水和湿手指追踪功能。

1)防水：

a.防止触摸屏对液体的存在做出意外反应。

b.将液体从屏幕擦除后可继续流畅操作。

2)湿手指追踪：

a.当屏幕上存在液体时也能准确感知手指的触控。适用于因潮湿造成的液膜、溅出的液体或多处液滴。

b.用汗湿或油腻的手指触碰屏幕。

投射电容会在导体从金属（通常为氧化铟锡（ITO））导线格偷走电荷时感知电容的变化，这些格相互独立，会在有电流通过时起到传感器的作用。这些金属线被排列为Tx（发射电流位置）和Rx（接收电流位置），Tx导线与Rx导线之间会形成电容。

投射电容存在两种形式。

（1）自电容感应：检测传感器格行和列（X+Y）上的电荷变化。特定行的电荷变化可归因于多个列的电荷变化，自电容感应适用于单点触控式应用。

（2）互电容感应：检测格每个交互点的电荷变化（X*Y）。因此，它可以精确感应多点触控。

手指触控动作在自电容和互电容感应模式下的表现形式截然不同。在自电容模式下，单次触控会在电荷转移到地面后表现为电流的增加；而互电容模式下，触控的检测结果是交叉点上两个传感器之间的整体互电容降低。

水作为导体会增强临近传感器之间的边际电场，并使电容增大。这可能会造成触摸屏将水识别为自电容模式下的轻手指触控。这可以通过感应临近传感器中的复制电场来解决，从而有效消除临近传感器之间产生的边际电场。然而，自电容不支持多点触控。

在互电容格中，水的表现形式相同，但会被感知为电荷的增加，并与手指触碰效果的极性相反。这样，当擦拭屏幕上的水时可能会被传感器记录为一次手指误触。

自电容感应与互电容感应的结合（如赛普拉斯TrueTouch控制器中所实施的那样）可提供稳定可靠的防水解决方案。能够在Tx和Rx线之间进行切换以准确掌握水滴轮廓也非常重要。

当屏幕上覆盖一层水膜或大水滴时，其产生的效果可能与拇指或手掌等大物体（取决于水滴/薄膜的大小）类似。需要以特殊算法精准确定水体的位置并追踪手指的移动。

2.抗扰性

对于触摸屏来说，一般存在两种干扰源：

1)直接耦合干扰：这种干扰来自邻近的机器、高压交流电以及节能灯的电子镇流器。这些干扰都存在于制造工厂，可以耦合到人体中并通过手指触控注入到系统中。

2)共模干扰：这种干扰来自于触摸屏设备内部（如电源、质量不好的充电器）并通过手指释放到地面。

干扰包括宽带与窄带噪声，通常振幅较高。我们看到，共模干扰的频率最高可达500kHz，振幅可达40Vpp。

在两种情况下，用户都会看到误触的情况；包括报告误触坐标或造成触摸传感器过载（触控会显示为沿Rx传感器伸展的长线条）。这会导致流水线收到错误指令并造成延迟。在很多情况下，干扰脉冲会充满接收电容器，从而遗漏本应记录在该交叉点上的触控信号并影响整体触控体验。良好的信噪比（SNR）是触摸屏控制器抵抗各种干扰的必要条件之一。

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