Touchscreen-Kapazitätsberechnung

Kapazitive Sensoren messen Kapazitätsänderungen, um Unterschiede in ihrer Umgebung zu erkennen. Sie werden häufig als Touchscreens verwendet, um die Position von Fingern oder einem Stift auf den Bildschirmen von Smartphones, Tablets, Computerbildschirmen, Musikplayern und Computer-Touchpads zu erkennen, obwohl viele andere Anwendungen in der wissenschaftlichen Forschung und Industrie existieren. XFdtd kann die Kapazität komplexer Sensordesigns berechnen, so dass der Konstrukteur ohne Prototyping die beste Geometrie für seine Bedürfnisse auswählen kann.

Designanforderungen

Touchscreen-Baugruppen bestehen typischerweise aus einer langlebigen Oberfläche, wie beispielsweise Glas, auf einer oder mehreren Schichten aus transparenten Leitern, Klebstoffen und Dielektrika. Die Eigen- und Gegenkapazität jedes Leiters wird durch eine an den Leiterbaugruppen angebrachte Messelektronik gemessen. 

Änderungen in dieser Matrix von Kapazitäten stellen die Position von Objekten in der Nähe des Bildschirms dar. Es ist nützlich für Konstrukteure, diese Kapazitätsmatrix für Touchscreen-Designs vorherzusagen, einschließlich des "Ruhe"-Wertes der Matrix, wenn keine Objekte zu erfassen sind, und in der Nähe von Fingern, Taststiften usw.

XFdtd-Funktionen für Touchscreen-Kapazitätssimulationen

Der elektrostatische Löser in der XFdtd kann die Matrix der Selbst- und Gegenkapazität zwischen beliebig vielen Leitern in der Geometrie berechnen. Die Geometrie kann innerhalb von XF erstellt oder aus beliebigen unterstützte CAD-Dateiformate und kann von nahezu beliebiger Form und Komplexität sein. Simulationen können nur aus der Touchscreen-Baugruppe bestehen oder so komplex sein wie das komplette Gerät (Handy, Tablett, etc.) und/oder Finger oder ein Stift, um die installierte Leistung der Sensoren zu bewerten. Auf Wunsch kann der Transientenlöser im XF durch Hinzufügen der entsprechenden Komponenten und Umschalten auf die Touchscreen-Baugruppe Lade- und Entladezyklen berechnen.

Analyse spezifischer Anwendungsfälle

Mit den Poseable Hands von XF können viele Konfigurationen der typischen Touchscreen-Nutzung ausgewertet werden. 

Einzelne Berührung

Drücken und Zoomen

Tippen

Ebenso kann ein Stylus analysiert werden. Mit einem Parameter-Sweep in XF kann die Position der Spitze entlang der Verschiebelinie verschoben werden, ohne dass der Stift für jede Position neu erstellt werden muss.

 

Taststift mit 1mm Spitze

Parametrisieren der Spitzenposition

 

XFdtd Vorteile des elektrostatischen Lösers

XF bietet Designern und Herstellern von Touchscreen-Baugruppen und -Geräten die folgenden Vorteile:

  • Charakterisierung der Selbst- und Gegenkapazitätsmatrix für beliebige, komplexe Sensordesigns: 
    -Touchscreen in Isolation
    - Mit einem oder mehreren Objekten in der Nähe (Single- und Multi-Touch-Situationen)
  • Entwürfe können aus dem CAD in jedem der von XF unterstützten Formate importiert oder aus dem XF Solids Modeler erstellt werden.
  • Kompatibel mit XFs Poseable Hands und biologischen Dateien von Drittanbietern.
  • Umfassende Unterstützung für komplexe Geometrien ermöglicht die Analyse in voll bestückten Geräten.
 

Diamantmuster

Viereckiges Muster

 

Zusätzliche Informationen

Beispiele

Webinare

Broschüre zur Touchscreen-Kapazität

 
 

Zusätzliches Lernen

Whitepaper, Beispiele und mehr


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