"一点"不轻松，漫谈触摸技术

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"一点"不轻松，漫谈触摸技术

就在这一刻，当您动动手指，在手机上打开这篇文章的时候，就用到了触摸技术。

作为用户界面设计的主角，触摸技术决定了用户体验。高手一出手，就知有没有。触摸技术也是如此，只要您动动手指点点戳戳几下，就知道这个触摸产品做的好不好。具体哪点好哪点不好，就听听本文给你说上个道道来。

触摸灵敏度
“怎么点半天都没有反应？” 这是用户对早期触摸产品最常见的抱怨。
那时的触摸技术还普遍采用电阻感应方式，用户必须用力按下，引起面板表面形变，从而造成电阻桥的电压变化，才能触发有效的按键信号。

当前的触摸技术采用电容感应方法，在比较厚且硬的亚克力，玻璃面板上，都能提供流畅顺滑的触摸体验。

中文博大精深，灵敏度一词就包含两个维度: 一是要“灵”，能够精准识别手指动作和触碰范围，同时如果手指接近未实际接触就触发按键动作，反而适得其反过于灵敏。二是要“敏”，就是要敏捷，一触即发，给用户以流畅的体验。

说了半天的感性体验，如果要量化这个触摸灵敏度，就需要引入模拟技术中的信噪比SNR概念。

触摸灵敏度 = 手指触摸引起的变化量 / 无触摸状态下的噪声波峰波谷差值。

举个例子，手指按下的时候变化量是100，无触摸状态下的噪声波峰波谷差值是5，由此得出触摸灵敏度为100/5=20。一般说来，在实际产品上测量得到的触摸灵敏度>5，即可满足灵敏度的要求。

恩智浦的KE1xZ TSI 触摸感应模块，提供了灵敏度可配置功能，针对不同的面板材料厚度和应用场合，用户可以通过配置得到最优的灵敏度。实际实验表明，即使面板厚度达到很厚的12mm，KE1xZ TSI也能轻松实现>5的灵敏度，提供非常优秀的用户体验。

触摸扫描时间
灵敏度衡量了单个触摸按键的性能，而触摸扫描时间则体现了整个触摸系统性能。因为一套触摸系统一般会包含很多个按键，当按键变多了，就需要整体触摸扫描时间越短越好。
举个例子，单个按键扫描时间需要2毫秒，那么依次扫描完50个按键就需要100毫秒，加上去抖动算法，一般连续3次扫描都按下的情况才确认触发触摸事件，所以整个触摸系统实际上需要300毫秒扫描时间。这样的反应时间在实际触摸应用中就算是比较迟缓的。

KE1xZ系列即将发布Dual TSI技术，通过两个TSI模块并行扫描，有效地将扫描时间缩短一半，在上述50个触摸按键的用例中，触摸扫描时间就可缩短到150毫秒，可以提供非常流畅快捷的用户体验。

防水性能
防水性能是触摸产品开发中非常关注的问题，特别是厨房家电产品，经常会遇到水滴甚至水铺满整个面板的情况。
这里的水可以拓展为各种液体的概念，包括厨房中会碰到酱油，醋，洗洁精，油等等。特别突出的要求是触摸面板在遭受水泼之后，不能有任何误动作，不能错误触发任何按键，这个有关操作安全。

目前流行的电容式触摸感应技术，其基本原理就是检测手指带来的电容变化，而水自身带有大量电荷，简单的电容式触摸感应技术，根本无法有效分辨手指和水，从而导致误触发，不能满足产品设计要求。而KE1xZ系列TSI，支持shield 屏蔽电极功能，实现了非常优秀的防水性能。

在实际触摸产品设计中，将屏蔽电极通道连接到按键周边的敷铜区域，这样在每次触摸扫描过程中，屏蔽电极的信号跟触摸按键上面的信号保持一致，包括相位幅值都一样。这样一来，当水泼到按键及周边面板的时候，水带来的电容变化，会被屏蔽电极有效抵消掉。因此不会导致误触发，达到优秀的防水性能。

抗干扰能力
除了传统的ESD静电和EFT快速群脉冲防护能力，IEC 61000-4-6测试（旧称电流注入）也是衡量触摸产品性能的重要标准。

IEC 61000-4-6测试属于射频场感应的传导干扰范畴，噪声频率从150kHz到80MHz，噪声源一般是家电中的电机，开关电源等等，通过电源线通讯线以共模形式传导到触摸模块。
手指触摸正好提供了共模噪声到大地参考的回流路径，这样噪声会直接作用影响触摸模块，造成无法识别或误触发，甚至系统死机的情况。
一般触摸产品只要求通过IEC 61000-4-6 3V水平的测试，KE1xZ系列芯片已经通过了IEC 61000-4-6 10V的测试认证， 保证了非常优秀的抗干扰能力。

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