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電容式觸摸芯片穩定性測試摘要: 觸摸式感應面板由于無機械損耗，且時尚、美觀可以提升產品的附加值，而迅速成為一項熱門技術。但由于各個提供觸摸式感應技術的公司水平不一和技術支持的不到位，給不少采用了該技術的廠家帶來了因為觸摸感應界面不穩定而退貨的困擾。本文分析了觸摸感應面板容易出現穩定性問題的原因并提供了測試觸摸感應面板穩定性較全面和貼近實際的測試方法。引言：觸摸感應的操作面板因為其堅固、耐磨損、可以絕緣、隔塵、隔水，而且外觀美觀新穎而迅速在很多領域被應用，成為近年的熱門技術。但很多采用了觸摸感應面板的產品都遇到了諸如生產調試困難，觸摸感應面板工作不穩定，在潮濕，強干擾環境下容易誤動，造成客戶退貨的難題。其中不乏國內的知名企業，有些更是把此項技術“打入冷宮”。問題：生產調試困難，無法上批量生產。觸摸感應面板工作不穩定。在潮濕，強干擾環境下容易誤動，造成客戶退貨。產品長期工作穩定性差，生產線調試好的產品，經過運輸或長期工作以后靈敏度變化或經常誤動而增加了很大的售后成本。這些原因造成了很多廠家既希望采用這一新技術，又對采用了這個技術的產品是否能穩定工作心存疑慮。因為觸摸感應面板簡單的試用往往無法發現有什么不妥。經常要等到發貨后顧客使用一段時間才會出現形形色色的問題。這時不可避免的會給廠家帶來成本和聲譽上的損失。顧客遇到觸摸感應面板的突出問題就是靈敏度和可靠性（無誤動）各種環境下很難保持穩定，尤其是長期工作的情況。問題分析：觸摸感應面板目前主流的技術是采用電容感應技術來實現。因為手指在感應盤上帶來的電容變化極小，而且隨著隔離的絕緣面板厚度增加，電容的大小會成指數降低。大概隔5mm的鋼化玻璃后，人的手指觸摸只能帶來不到0.5PF的電容變化。對于這樣微小的測量量，濕度、溫度的變化、電磁干擾、電源干擾等都會極大的影響測量電路的測量結果。如果沒有特殊、專業的處理辦法很難保證觸摸感應面板的工作穩定尤其是各種惡劣環境下的長期穩定性。現在提供觸摸感應芯片和方案的公司較多，他們的水平參差不齊。技術水平高的公司可以解決觸摸感應面板設計的難點問題。有些公司提供的芯片和方案宣傳作的很好，東西也較便宜，但產品卻只能保證“能動”。如果沒有經過仔細的驗證很難保證顧客在各種使用環境下不會出問題。我們完成了一個帶觸摸感應面板的產品設計后，必須自己用貼近顧客使用環境且相對嚴格的測試方法進行反復、長時間測試來確保產品的可靠性。測試方法：電子產品尤其是家電類的產品出廠往往需要通過EMC，FCC，EFT 等測試。這些測試需要專業的設備，而且通過了這些測試的產品往往也不能保證在實際的應用環境下就可靠。我們總結出了一些可以模擬實際使用環境下驗證觸摸感應面板性能的辦法，在研發和小批量試產的條件下就能對觸摸感應面板的性能做到心中有數。希望能與大家探討。1：環境適應性測試測試方法：上電前用手按住按鍵上電，然后看按鍵是否能正常操作。2、防死鎖測試測試方法：在按鍵區用絕緣線焊接出來。上電后用一只手捏住絕緣線使按鍵有反應。然后在捏住線的同時用另外一只手操作按鍵，要正常。3：殘留物測試測試方法：用手拿住一小塊鐵塊，去按按鍵然后把鐵塊放在按鍵區。手離開后按鍵要釋放。4：潮濕環境測試。測試方法：將待測的觸摸感應面板用水蒸氣蒸直到面板上結滿露水。觀察有沒有誤動和反應遲鈍的現象。5：濺水和水淹試驗。測試方法：用噴壺近距離對感應面板盡量快的噴水，直到面板上形成“水洼”。尤其要注意將幾個不同的感應盤淹到一個“水洼”里。觀察有沒有誤動和反應遲鈍的現象以及按鍵“指東打西”的問題。也可以用杯子倒水讓水在感應面板上流成“瀑布”。但不要直接讓“水柱”沖感應盤。因為水柱此時就相當于人的手指，手指接觸到感應盤正對的絕緣面板當然會動作。但濺水和漫水絕對不能動作。這項測試對廚房電器和衛浴電器以及門禁對講系統非常重要。廚房經常會有濺湯和漫湯的情況。衛生間的噴頭也會噴水到電器的面板上。門禁對講系統會有雨水被風吹淋到面板上。我們測試的絕大部分感應面板都通過不了這項測試。噴水時會誤動。不同的感應盤淹到一個“水洼”里后有時出現按A 鍵同一個“水洼”里的B 鍵卻會動作。另外有些感應面板反應遲鈍無法操作。這個問題應該是觸摸感應設計的一個重要難點。6：溫度測試這項測試大家比較熟悉。用烘箱或電吹風加熱，用冰箱或冰柜制冷就可以了。4：電源干擾測試。電器設備長期工作會被電網上的噪聲干擾，尤其是打雷和附近有較大的電器設備啟、停時更是有強烈的干擾。測試工具：使用40W以上使用老式“跳泡”和電抗器起輝的熒光燈。目前的電子鎮流器和節能燈因為無法在電網上形成強烈的600~800V 的高壓脈沖群，無法模擬干擾源所以不能采用。測試方法：將使用老式電抗器起輝的熒光燈熒光燈和感應面板的電源插到同一個電源插座上，反復開關熒光燈讓“跳泡”不斷的“跳”，同時觀察觸摸感應面板的反應。很多觸摸感應面板會在這種測試條件下誤動。6：電磁干擾測試6.1測試工具：GSM手機（愛利信的手機信號較強，輻射大。適合做測試工具）CDMA手機輻射小，不合用。測試原理：手機是目前最常見的射頻干擾源。測試方法：將手機取消震動后放在觸摸感應面板的絕緣面板上后對觸摸感應面板上電，反復撥打該手機號碼觀察觸摸感應面板的反應。這也是觸摸感應設計難以通過的一個難點測試。6.2測試工具：100W以上，使用可控硅移相觸發調光的白熾燈調光燈。測試原理：可控硅移相觸發時會在220V 電源的正弦波上產生陡峭的邊沿，燈的電源線會向外發射高次諧波。測試方法：將燈的電源線放在電容式觸摸感應面板的絕緣面板上，然后對觸摸感應面板上電。打開調光燈，隨意調整光強。觀察電容式觸摸感應面板的反應。（注意：要先將電源線放好后再開觸摸感應面板電源，否則觸摸感應面板會對接近的金屬線做出反應，對電容式觸摸感應面板來說金屬導線的接近也會被看成手指的觸摸）6.3測試工具：17 吋以上的CRT 顯示器或CRT 電視。測試原理：CRT顯示器的高壓偏轉線圈本身就會有很強的電磁輻射。尤其是顯示器消磁時，輻射更強。測試方法：電容式觸摸感應面板的絕緣面板貼在顯示器屏幕上后對觸摸感應面板上電，對顯示器消磁觀察觸摸感應面板的反應。隨意將觸摸感應面板在顯示器周圍移動觀察觸摸感應面板的反應。（注意：顯示器消磁時要確保電容式觸摸感應面板的絕緣面板和顯示器屏幕的距離穩定后再開觸摸感應面板電源，否則觸摸感應面板會對突然接近的顯示器屏幕做出反應，對電容式觸摸感應面板來說顯示器屏幕的接近也會被看成手指的觸摸）6.4：測試工具：400W以上的交流手持電鉆。測試原理：交流手持電鉆工作時電刷產生的電火花對電子設備有嚴重的電磁干擾。測試方法：將電鉆停在觸摸感應面板的絕緣面板上方，反復開關電鉆觀察觸摸感應面板的反應。結語和推薦:以上的測試方法的工具和設備都比較好找。而且基本上可以模擬出一般電子設備真正的使用環境。重要的是反復、長時間的測試才能盡可能的發現問題。希望大家能夠參考，設計出穩定可靠的觸摸感應界面產品。