節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電容式觸摸屏領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電容式觸摸屏傳感器的電參量測(cè)量正在成為電容式觸摸屏產(chǎn)業(yè)基本要求，對(duì)于電容式觸摸屏傳感器而言，其關(guān)鍵參數(shù)包括節(jié)點(diǎn)電容、通道間絕緣電阻、通道串聯(lián)電阻等參數(shù)。其中，節(jié)點(diǎn)電容和絕緣電阻是產(chǎn)品本身特征參數(shù)，對(duì)于驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和接收網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)定有決定性的影響。
[0003]目前，由于大部分情況下的驅(qū)動(dòng)和接收網(wǎng)絡(luò)都是單端引線，針對(duì)電容式觸摸屏傳感器的節(jié)點(diǎn)電容、絕緣電阻等部分參數(shù)的測(cè)量，一般采用單點(diǎn)測(cè)量方式，即在驅(qū)動(dòng)和接收網(wǎng)絡(luò)的一端施加探針；則對(duì)于傳感器的驅(qū)動(dòng)、接收網(wǎng)絡(luò)的通道電阻的測(cè)量，將無(wú)法采用傳統(tǒng)的V-1測(cè)量方式獲得；盡管在理論上，可把通道串聯(lián)電阻和節(jié)點(diǎn)電容作為一個(gè)等效RC網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)復(fù)阻抗測(cè)量方式，測(cè)出等效網(wǎng)絡(luò)的實(shí)部阻抗和虛部阻抗，并由實(shí)部阻抗推算通道電阻，虛部阻抗推算節(jié)點(diǎn)電容。但通過(guò)上述方法主要用于一階RC網(wǎng)絡(luò)，而實(shí)際的觸控屏傳感器的每個(gè)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)電容，除了被測(cè)節(jié)點(diǎn)外，其它節(jié)點(diǎn)不論是浮空、接地或采用其它手段，在測(cè)量時(shí)的綜合效應(yīng)影響都要遠(yuǎn)大于實(shí)際被測(cè)節(jié)點(diǎn)的電容值，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在用一階RC網(wǎng)絡(luò)等效時(shí)存在不可預(yù)測(cè)的誤差，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的精確度和可信度很低，無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法及裝置，旨在解決測(cè)量大規(guī)模矩陣節(jié)點(diǎn)電容時(shí)，寄生效應(yīng)嚴(yán)重，測(cè)量精度低的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法，該節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法包括以下步驟:
[0006]選通電容觸摸屏傳感器的待測(cè)的節(jié)點(diǎn)電容；
[0007]加載激勵(lì)信號(hào)至所述節(jié)點(diǎn)電容；
[0008]測(cè)量所述激勵(lì)信號(hào)的參數(shù)值，以及節(jié)點(diǎn)電容響應(yīng)所述激勵(lì)信號(hào)輸出的電參量；
[0009]根據(jù)測(cè)量所得的激勵(lì)信號(hào)的參數(shù)值及電參量獲得所述節(jié)點(diǎn)電容的電容值。
[0010]優(yōu)選地，所述加載激勵(lì)信號(hào)至節(jié)點(diǎn)電容的步驟具體包括:
[0011]通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元的端口加載激勵(lì)信號(hào)；
[0012]對(duì)空閑的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元和空閑的接收網(wǎng)絡(luò)單元的端口加載偏置信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地，所述測(cè)量所述激勵(lì)信號(hào)的參數(shù)值，以及節(jié)點(diǎn)電容響應(yīng)所述激勵(lì)信號(hào)所輸出的電參量的步驟具體包括:
[0014]通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元的端口測(cè)量節(jié)點(diǎn)電容的驅(qū)動(dòng)端激勵(lì)信號(hào);
[0015]通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的接收網(wǎng)絡(luò)單元的端口測(cè)量所述節(jié)點(diǎn)電容響應(yīng)驅(qū)動(dòng)端激勵(lì)信號(hào)所輸出的電參量。
[0016]優(yōu)選地，在所述加載激勵(lì)信號(hào)至節(jié)點(diǎn)電容之前還包括:
[0017]將所述激勵(lì)信號(hào)切換至所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元端口 ；
[0018]將所述采樣測(cè)量模塊的采樣端切換至所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的測(cè)量端口 ；
[0019]將所述空閑的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元和接收網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)預(yù)設(shè)的測(cè)量要求，分別切換至對(duì)應(yīng)類(lèi)型的偏置信號(hào)輸出端。
[0020]此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試裝置，該節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試裝置包括:
[0021]選通矩陣模塊，用于選通電容觸摸屏傳感器的待測(cè)的節(jié)點(diǎn)電容；
[0022]信號(hào)發(fā)生器，用于加載激勵(lì)信號(hào)至節(jié)點(diǎn)電容；
[0023]采樣測(cè)量模塊，用于測(cè)量所述激勵(lì)信號(hào)的參數(shù)值，以及節(jié)點(diǎn)電容響應(yīng)所述激勵(lì)信號(hào)輸出的電參量；
[0024]控制及數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)測(cè)量所得的激勵(lì)信號(hào)的參數(shù)值及電參量獲得所述節(jié)點(diǎn)電容的電容值。
[0025]優(yōu)選地，所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)及偏置信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)生器通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元的端口加載激勵(lì)信號(hào)；所述信號(hào)發(fā)生器對(duì)空閑的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元和空閑的接收網(wǎng)絡(luò)單元的端口加載偏置信號(hào)；所述偏置信號(hào)類(lèi)型中的激勵(lì)信號(hào)同步信號(hào)和接收信號(hào)同步信號(hào)，分別通過(guò)高速放大器單元，對(duì)激勵(lì)端和接收端信號(hào)進(jìn)行衰減或放大得到。
[0026]優(yōu)選地，所述采樣測(cè)量模塊具體用于通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元的端口測(cè)量節(jié)點(diǎn)電容的驅(qū)動(dòng)端激勵(lì)信號(hào)；通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的接收網(wǎng)絡(luò)單元的端口測(cè)量所述節(jié)點(diǎn)電容響應(yīng)驅(qū)動(dòng)端的激勵(lì)信號(hào)輸出的電參量。
[0027]優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試裝置還包括功能切換模塊，所述功能切換模塊用于將所述激勵(lì)信號(hào)切換至所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元端口，以及用于將所述采樣測(cè)量模塊的采樣端切換至所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的測(cè)量端口。
[0028]本發(fā)明所提供的一種節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法及測(cè)試裝置，在對(duì)如電容觸摸屏傳感器一類(lèi)具有大規(guī)模矩陣結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)電容進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通過(guò)對(duì)空閑的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元和空閑的接收網(wǎng)絡(luò)單元的偏置方案，消除激勵(lì)信號(hào)的分流現(xiàn)象，大大減小了空閑網(wǎng)絡(luò)上的寄生效應(yīng)損耗，并降低了測(cè)量過(guò)程中被測(cè)節(jié)點(diǎn)和空閑網(wǎng)絡(luò)之間的干擾，提高了測(cè)量精度。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法的第一實(shí)施例的流程示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中電容觸摸屏的節(jié)點(diǎn)電容分布結(jié)構(gòu)不意圖；
[0031]圖3為圖1中加載激勵(lì)信號(hào)至節(jié)點(diǎn)電容的流程細(xì)化圖；
[0032]圖4為圖1中采樣測(cè)量所述激勵(lì)信號(hào)及節(jié)點(diǎn)電容響應(yīng)所述激勵(lì)信號(hào)輸出的電參量的流程細(xì)化圖；
[0033]圖5為本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法的第二實(shí)施例的流程示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試裝置的第一實(shí)施例的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0036]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0037]本發(fā)明提供一種節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法。
[0038]參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法的第一實(shí)施例的流程示意圖。在本實(shí)施例中，該節(jié)點(diǎn)電容的測(cè)試方法包括以下步驟:
[0039]步驟SlOO:選通電容觸摸屏傳感器的待測(cè)的節(jié)點(diǎn)電容。
[0040]參照?qǐng)D2，圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中電容觸摸屏的節(jié)點(diǎn)電容分布結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)電容為電容觸控屏傳感器中的重要電參量，電容觸控屏傳感器包括若干相互平行設(shè)置的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元110及若干相互平行設(shè)置的接收網(wǎng)絡(luò)單元120，且在驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元110與接收網(wǎng)絡(luò)單元120垂直交錯(cuò)形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并在節(jié)點(diǎn)處通過(guò)上述節(jié)點(diǎn)電容連接；從而任一節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)唯一的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元110和接收網(wǎng)絡(luò)單元120。在每一驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元110的同一側(cè)的一端設(shè)有測(cè)量端口，在每一接收網(wǎng)絡(luò)單元120的同一側(cè)的一端也設(shè)有測(cè)量端口。
[0041]當(dāng)處于節(jié)點(diǎn)電容測(cè)量模式時(shí)，此時(shí)，通過(guò)選通矩陣模塊200選通一驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元與一接收網(wǎng)絡(luò)單元，從而選通該驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元與接收網(wǎng)絡(luò)單元交匯處的節(jié)點(diǎn)電容，在本實(shí)施例中，以選通節(jié)點(diǎn)電容C2為例進(jìn)行說(shuō)明，節(jié)點(diǎn)電容C2對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元Tx2與接收網(wǎng)絡(luò)單元RxC，通過(guò)選通矩陣模塊200選通驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元Tx2與接收網(wǎng)絡(luò)單元RxC，即完成節(jié)點(diǎn)電容C2的選通。
[0042]具體地，該選通矩陣模塊內(nèi)部由若干個(gè)低阻抗模擬開(kāi)關(guān)組成，此模擬開(kāi)關(guān)形成若干個(gè)選通單元，每一選通單元對(duì)應(yīng)連接至一驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元或接收網(wǎng)絡(luò)單元的測(cè)量端口，且每一選通單元具有4組開(kāi)關(guān)選項(xiàng):激勵(lì)信號(hào)輸入端(Tx)、接收信號(hào)輸出端(Rx)、第一偏置端(BSl)和第二偏置端(BS2);激勵(lì)信號(hào)輸入端Tx經(jīng)功能切換模塊連接至信號(hào)發(fā)生器的激勵(lì)信號(hào)輸出端，第一偏置端BSl及第二偏置端BS2經(jīng)功能切換模塊連接至信號(hào)發(fā)生器的偏置信號(hào)輸出端，接收信號(hào)輸出端Rx經(jīng)功能切換模塊連接至采樣測(cè)量模塊。在控制及數(shù)據(jù)處理單元的控制下，將選通矩陣模塊內(nèi)部對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)閉合，選通對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元Tx2與接收網(wǎng)絡(luò)單元RxC，從而選通驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元Tx2與接收網(wǎng)絡(luò)單元RxC交匯處的節(jié)點(diǎn)電容C2。
[0043]步驟S200:加載激勵(lì)信號(hào)至所述節(jié)點(diǎn)電容。
[0044]具體地，參照?qǐng)D3，圖3為圖1中加載激勵(lì)信號(hào)至節(jié)點(diǎn)電容的流程細(xì)化圖。該步驟S200包括:
[0045]步驟S210:通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)電容對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元的端口加載激勵(lì)信號(hào)；
[0046]激勵(lì)信號(hào)由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，該信號(hào)發(fā)生器根據(jù)測(cè)量模式可以產(chǎn)生直流電平、方波信號(hào)、正弦波信號(hào)、鋸齒波信號(hào)等激勵(lì)信號(hào)，且信號(hào)參數(shù)(包括幅度、頻率、占空比、斜率等)都可依據(jù)具體測(cè)量需求進(jìn)行設(shè)定。信號(hào)發(fā)生器的激勵(lì)信號(hào)輸出端經(jīng)功能切換模塊連接至用于選通驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)單元Τχ