[发明专利]基于压电材料的电容触屏系统及相应的压力检测方法

摘要

本发明公开了一种基于压电材料的电容触屏系统，它包括前端触屏面板和后端电路，前端触屏面板包括三层或者四层信号采集层构成的电容检测部分和压力检测部分；后端电路包括读取电路和信号处理电路。本发明还公开了利用上述电容触屏系统来实现的压力检测方法。本发明在提高压力检测敏感度的同时不增加系统复杂度，所采用的方法简洁，易于实现。本发明适用于在电容触屏系统中提高压力检测敏感度。

主权项

一种基于压电材料的电容触屏系统，它包括前端触屏面板和后端电路，其特征在于：①前端触屏面板所述前端触屏面板包括三层信号采集层或者四层信号采集层；其中，1）三层信号采集层所述三层信号采集层包括自上而下依次设置的激励电极层（1）、压电材料层（2）和地电极层（3），所述压电材料层（2）作为介电层、与作为电极板的激励电极层（1）和地电极层（3）一起组成电容检测部分，压电材料层（2）作为压力检测层、与激励电极层（1）和地电极层（3）一起组成压力检测部分；2）四层信号采集层所述四层信号采集层包括自上而下依次设置的压电材料层（2）、激励电极层（1）、绝缘层（4）和地电极层（3），所述激励电极层（1）、绝缘层（4）和地电极层（3）一起构成电容检测部分，所述压电材料层（2）和激励电极层（1）一起构成压力检测部分；②后端电路所述后端电路为第一后端电路或第二后端电路之一，其中：第一后端电路第一后端电路包括第一读取电路和第一信号处理电路；所述第一读取电路包括依次串接的电荷放大器/电压放大器、滤波单元、模数转换单元、数据选择器，其中滤波单元包括并联的低通滤波单元和带通滤波单元，模数转换单元包括并联的第一模数转换单元和第二模数转换单元；所述电容检测部分和压力检测部分的信号输出端均与电荷放大器/电压放大器的信号输入端相连，低通滤波单元和带通滤波单元的信号输入端均与电荷放大器/电压放大器的信号输出端相连，低通滤波单元和带通滤波单元的信号输出端分别与第一模数转换单元、第二模数转换单元的模拟信号输入端相连，第一模数转换单元和第二模数转换单元的数字信号输出端均与数据选择器的信号输入端相连，数据选择器的信号输出端与第一信号处理电路的信号输入端相连；第二后端电路第二后端电路包括第二读取电路和第二信号处理电路；所述第二读取电路包括串联的电荷放大器/电压放大器和模数转换单元；所述电容检测部分和压力检测部分的信号输出端均与电荷放大器/电压放大器的信号输入端相连，电荷放大器/电压放大器的信号输出端与模数转换单元的模拟信号输入端相连，模数转换单元的数字信号输出端与第二信号处理电路的信号输入端相连。