CN110488124B - 一种电容式触摸屏多点检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容式触摸屏多点检测装置及其检测方法，检测装置包括工作台和支撑架，所述支撑架的上端设置有滑动平台和触摸组件，所述触摸组件包括滑条和一组固定在所述滑条上线性排列的触摸笔，所述滑动平台内部两侧面设置有滑槽，所述滑条两端插入滑动平台的滑槽内在滑动平台的镂空区域内直线滑动，所述触摸笔包括电容笔头、笔杆、笔筒，本发明通过触摸笔上的笔头和电容屏接触，电容笔头和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆，经过控制器内的电流放大模块可以得到一组电流值，通过对测得电流值得分析判断电容屏是否存在死区，提高了工作效率，测量精准度高。

Description

一种电容式触摸屏多点检测装置及其检测方法

技术领域

本发明触摸屏测试领域，特别是一种电容式触摸屏多点检测装置及其检测方法。

背景技术

电容屏要实现多点触控，靠的就是增加互电容的电极，简单地说，就是将屏幕分块，在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作，所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况，进行处理后，简单地实现多点触控。

投射电容屏可分为自电容屏和互电容屏两种类型，较常见的互电容屏为例，内部由驱动电极与接收电极组成，驱动电极发出低电压高频信号投射到接收电极形成稳定的电流，当人体接触到电容屏时，由于人体接地，手指与电容屏就形成一个等效电容，而高频信号可以通过这一等效电容流入地线，这样，接收端所接收的电荷量减小，而当手指越靠近发射端时，电荷减小越明显，最后根据接收端所接收的电流强度来确定所触碰的点。如果电容屏存在死区，则驱动电极与接收电极之间电场不存在，既驱动电极与接收电极无法正常收发电流信号，导致人在触摸时无电流信号反馈。

当前电容触摸屏测试主要测试电容屏的性能为压力测试、漂移测试、灵敏度测试、触摸屏坏区测试等，目前触摸屏这些测试多借助测试软件，通电后，通过人手操作，并通过人眼观察触摸屏点动或滑动的视觉效果进行判断，这类测试普遍存在的情况是工作量较大、测试不精准的问题。

因此，需要设计一种测试装置能够进行物理模拟实验，通过触摸感应装置模拟点压每组互电容模块，实现多点测试触摸感应装置的流入电流，进行比较，确定电容屏是否存在死区。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，本发明提出一种电容式触摸屏多点检测装置及其检测方法，通过触摸组件模拟点压每组互电容模块，实现多点测试触摸组件的流入电流，进行比较，确定电容屏是否存在死区。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电容式触摸屏多点检测装置，包括工作台和支撑架，所述支撑架的上端设置有滑动平台和触摸组件，所述滑动平台中间镂空，所述触摸组件包括滑条和一组固定在所述滑条上线性排列的触摸笔，所述滑动平台内部两侧面设置有滑槽，所述滑条两端插入滑动平台的滑槽内在滑动平台的镂空区域内直线滑动，所述滑动平台螺纹固定有第一丝杆,所述第一丝杆贯穿滑动平台固定在滑动平台的两端，且在所述滑动平台的一侧同轴联结有步进电机，所述步进电机通过正反转按固定角度旋转控制丝杠旋转带动滑条定距离移动，所述触摸笔包括电容笔头、笔杆、笔筒，所述笔杆在笔筒内部设置有衔铁，且所述衔铁通过弹簧固定于笔筒底部内壁上，所述笔筒的外圈缠一层线圈，所述工作台相对于支撑架的一侧面通过滑动轴和第二丝杠，贯穿固定有挡板，所述挡板朝向支撑架的一侧面固定有卡位块，所述第二丝杠的末端固定有手柄，所述工作台的一侧设置有限位块，所述限位块的一面和滑动平台的末端面在同一平面，所述工作台上固定有控制模块，所述控制模块和步进电机、笔杆以及线圈电连接。

优选的，电容笔头采用2-4mm的海绵制成半圆球形状。

优选的，笔杆采用导电率高的金属材质制成且阻抗≤2Ω。

优选的，所述笔筒采用绝缘材质制成。

优选的，所述限位块限位接触面以及卡位块的卡位面粘和有一层海绵。

一种电容式触摸屏多点检测方法，包括以下步骤：

S1、将电容触摸屏一端面和限位块贴合，转动手柄使卡位块向前移动在垂直方向卡紧电容触摸屏；

S2、打开控制模块电源，初始化，触摸组件移动至滑动平台的末端；

S3、开始测试，触摸屏通电，线圈通电，笔杆向下移动，电容笔头接触电容屏；

S4、一组电容笔头同时接触电容屏后，电容笔头和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆，经过控制器内的电流放大模块得到一组电流值；

S5、排查电流值为0的情况，如果检测有电流值为0的情况，该电流值对应的线圈保持通电，其余线圈断电，由此查出电容屏死区；

S6、如果无电流值为0的情况，线圈断电，电容笔头脱离电容屏接触，同时步进电机转动一定角度，触摸组件向前移动一定距离后，线圈再次继续通电，电容笔头接触电容屏，电容笔头和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆，经过控制器内的电流放大模块得到另一组电流值；

S7、重复步骤S5和S6,直至所有电流值均检测为0时，即触摸组件接触到电容屏外边沿，完成整块电容屏测试。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过挡板上的卡位块以及限位块，可以实现对触摸屏水平和垂直方向的定位，避免在电容触摸屏测试过程当中的晃动。

2、本发明通过步进电机定角度转动驱动第一丝杆带动滑条移动，从而触摸组件跟随移动，触摸笔在每隔一定时间移动的过程中，对触摸屏每块区域逐一检测，可以有效检测触摸屏各个触摸点，有效排查电容触摸屏死区。

3、本发明通过笔筒外的线圈通断电，对固定在笔杆上的衔铁施加磁力，从而实现笔杆的上下移动，产生电容笔头点击触摸屏的效果，检测效率高，同时由一组触摸笔同时点击，实现了对触摸屏的多点检测，大大提高了检测效率。

4、本发明通过触摸笔上的笔头和电容屏接触，电容笔头和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆，经过控制器内的电流放大模块可以得到一组电流值，通过对测得电流值得分析判断电容屏是否存在死区，不需要加载测试软件，避免了通过传统测试中人通过各类手势的验证，提高了工作效率，测量精准度高。

附图说明

图1为本发明一种电容式触摸屏多点检测装置结构示意图；

图2为本发明一种电容式触摸屏多点检测装置俯视图；

图3为本发明触摸笔的结构示意图；

图4位本发明触摸笔的纵向剖面图。

具体实施方式

实施例1

如图1-4所示，一种电容式触摸屏多点检测装置，包括工作台1和支撑架2，支撑架2的上端设置有滑动平台3和触摸组件4，滑动平台3中间镂空，触摸组件4包括滑条401和一组固定在所述滑条401上线性排列的触摸笔402，滑动平台3内部两侧面设置有滑槽，滑条401两端插入滑动平台3的滑槽内在滑动平台3的镂空区域内直线滑动，滑动平台3螺纹固定有第一丝杆5,所第一丝杆5贯穿滑动平台3固定在滑动平台3的两端，且在滑动平台3的一侧同轴联结有步进电机6，步进电机6通过正反转按固定角度旋转控制丝杠旋转带动滑条401定距离移动，通过步进电机6定角度转动驱动第一丝杆5带动滑条401移动，从而触摸组件4跟随移动，触摸笔402在每隔一定时间移动的过程中，对触摸屏14每块区域逐一检测，可以有效检测触摸屏14各个触摸点，有效排查电容触摸屏14死区。

触摸笔402包括电容笔头4021、笔杆4022、笔筒4023，笔杆4022在笔筒4024内部设置有衔铁4025，且衔铁4025通过弹簧4026固定于笔筒4024底部内壁上，所述笔筒4024的外圈缠一层线圈4027，电容笔头4021采用2-4mm的海绵制成半圆球形状，笔杆4022采用导电率高的金属材质制成且阻抗≤2Ω，笔筒4023采用绝缘材质制成，通过笔筒4023外的线圈4027通断电，对固定在笔杆4022上的衔铁4025施加磁力，从而实现笔杆4022的上下移动，产生电容笔头4021点击触摸屏的效果，检测效率高，同时由一组触摸笔同时点击，实现了对触摸屏的多点检测，大大提高了检测效率。

工作台1上固定有控制模块13，控制模块13和步进电机6、笔杆4022以及线圈4027电连接。

工作台1相对于支撑架2的一侧面通过滑动轴7和第二丝杠8，贯穿固定有挡板9，挡板9朝向支撑架2的一侧面固定有卡位块10，第二丝杠8的末端固定有手柄11，工作台1的一侧设置有限位块12，限位块12的一面和滑动平台3的末端面在同一平面，限位块12限位接触面以及卡位块(10)的卡位面粘和有一层海绵，通过挡板9上的卡位块10以及限位块12，可以实现对触摸屏14水平和垂直方向的定位，避免在电容触摸屏14测试过程当中的晃动。

实施例2

本发明还提供了一种电容式触摸屏多点检测方法，包括以下步骤：

S1、将电容触摸屏一端面和限位块11贴合，转动手柄10使卡位块10向前移动在垂直方向卡紧电容触摸屏14；

S2、打开控制模块13电源，初始化，触摸组件4移动至滑动平台3的末端；

S3、开始测试，触摸屏14通电，线圈4027通电，笔杆4022向下移动，电容笔头4021接触电容屏；

S4、一组电容笔头4021同时接触电容屏后，电容笔头4021和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆4022，经过控制器内的电流放大模块得到一组电流值；

S5、排查电流值为0的情况，如果检测有电流值为0的情况，该电流值对应的线圈4027保持通电，其余线圈4027断电，由此查出电容屏14死区；

S6、如果无电流值为0的情况，线圈4027断电，电容笔头4021脱离电容屏接触，同时步进电机转动一定角度，触摸组件4向前移动一定距离后，线圈4027再次继续通电，电容笔头4021接触电容屏，电容笔头4021和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆4022，经过控制器内的电流放大模块得到另一组电流值；

S7、重复步骤S5和S6,直至所有电流值均检测为0时，即触摸组件接触到电容屏外边沿，完成整块电容屏14测试。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电容式触摸屏多点检测装置，包括工作台(1)和支撑架(2)，其特征在于：所述支撑架(2)的上端设置有滑动平台(3)和触摸组件(4)，所述滑动平台(3)中间镂空，

所述触摸组件(4)包括滑条(401)和一组固定在所述滑条(401)线性排列的触摸笔(402)，所述滑动平台(3)内部两侧面设置有滑槽，所述滑条(401)两端插入滑动平台(3)的滑槽内在滑动平台(3)的镂空区域内直线滑动，所述滑动平台(3)螺纹固定有第一丝杆(5),所述第一丝杆(5)贯穿滑动平台(3)固定在滑动平台(3)的两端，且在所述滑动平台(3)的一侧同轴联结有步进电机(6)，所述步进电机(6)通过正反转按固定角度旋转控制丝杠旋转带动滑条(401)定距离移动，

所述触摸笔(402)包括电容笔头(4021)、笔杆(4022)、笔筒(4023)，所述笔杆(4022)在笔筒(4024)内部设置有衔铁(4025)，且所述衔铁(4025)通过弹簧(4026)固定于笔筒(4024)底部内壁上，所述笔筒(4024)的外圈缠一层线圈(4027)，

所述工作台(1)相对于支撑架(2)的一侧面通过滑动轴(7)和第二丝杠(8)，贯穿固定有挡板(9)，所述挡板(9)朝向支撑架(2)的一侧面固定有卡位块(10)，所述第二丝杠(8)的末端固定有手柄(11)，

所述工作台(1)的一侧设置有限位块(12)，所述限位块(12)的一面和滑动平台(3)的末端面在同一平面，

所述工作台(1)上固定有控制模块(13)，所述控制模块(13)和步进电机(6)、笔杆(4022)以及线圈(4027)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电容式触摸屏多点检测装置，其特征在于，电容笔头(4021)采用2-4mm的海绵制成半圆球形状。

3.根据权利要求1所述的一种电容式触摸屏多点检测装置，其特征在于，笔杆(4022)采用导电率高的金属材质制成且阻抗≤2Ω。

4.根据权利要求1所述的一种电容式触摸屏多点检测装置，其特征在于，所述笔筒(4023)采用绝缘材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种电容式触摸屏多点检测装置，其特征在于，所述限位块(12)限位接触面以及卡位块(10)的卡位面粘和有一层海绵。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种电容式触摸屏多点检测装置，其检测方法，包括以下步骤：

S1、将电容触摸屏一端面和限位块(11)贴合，转动手柄(10)使卡位块(10)向前移动在垂直方向卡紧电容触摸屏；

S2、打开控制模块(13)电源，初始化，触摸组件(4)移动至滑动平台(3)的末端；

S3、开始测试，触摸屏通电，线圈(4027)通电，笔杆(4022)向下移动，电容笔头(4021)接触电容屏；

S4、一组电容笔头(4021)同时接触电容屏后，电容笔头(4021)和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆(4022)，经过控制器内的电流放大模块得到一组电流值；

S5、排查电流值为0的情况，如果检测有电流值为0的情况，该电流值对应的线圈(4027)保持通电，其余线圈(4027)断电，由此查出电容屏死区；

S6、如果无电流值为0的情况，线圈(4027)断电，电容笔头(4021)脱离电容屏接触，同时步进电机转动一定角度，触摸组件(4)向前移动一定距离后，线圈(4027)再次继续通电，电容笔头(4021)接触电容屏，电容笔头(4021)和电容屏形成一个等效电容，微弱电流通过这一等效电容流入笔杆(4022)，经过控制器内的电流放大模块得到另一组电流值；

S7、重复步骤S5和S6,直至所有电流值均检测为0时，即触摸组件接触到电容屏外边沿，完成整块电容屏测试。

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