智能手机等新式消费电子产品使得触摸屏开端风行，触摸传感器供给方便的操控办法，简直可用于操控任何类型的设备。
触摸传感操控器现在供给一些通用的功用选项和形状，如滑块和邻近传感器。触摸传感器技能的前进使传感器驱动型接口更易于完成，对终端用户更为直观和简略。
大多数触摸传感操控器根据所检测到的电容改动来作业（见图1）——当某种物体或某个人挨近或触摸传感器的导电金属片时，手指与金属片之间的电容发生改动。导电物体（如手指）在传感器邻近移动将改动电容传感器的电场线并使电容发生改动。操控电路可测出电容的改动。
工业运用体系从多年前开端就运用这种电容检测技能来丈量液位、湿度和资料成份。这种从这些运用开展而来的技能逐步演化成人机接口。
触摸传感器接口一般经过丈量与传感器垫片相连的电路的阻抗来检测电容改动。触摸操控器周期性地丈量传感器输入通道的阻抗并用这些值来导出一个内部基准，即校准阻抗。操控器以这个阻抗值为根底断定是否发生了触摸事情。
下面的简化公式标明晰手指迫临对触摸垫片电容发生的首要影响。这个公式可用于确认传感器垫片的电容和强度。
* C标明电容，单位为法拉
* A是单个金属垫片的面积，单位为平方米
* εr是金属垫片间资料的相对静态介电常数（真空=1）
* ε0是自由空间的介电常数=8.854&TImes;10（SUP/）-12（/SUP）F/m
* D是板之间的间隔或间隔，单位为米。
别的，触摸强度随压力、触摸面积或电容的添加而增大。D减小等价于电容增大或触摸强度增大。
这个方程标明，覆膜厚度及其介电常数对触摸强度影响很大。该方程还标明，电容传感器本质上对周围环境和触摸鼓励的特性灵敏——不论触摸来自手指、乙烯基、橡胶、棉花、皮革或水（见图1）。
图1：触摸灵敏度依赖于覆膜资料、垫片尺度和厚度。
表1列出了各种常用覆膜资料的介电常数。咱们能够根据这些值来调查触摸传感器在厨房中的运用，因为在厨房中这些传感器很简略溅上食用油。
表1：介电常数
典型的食用油如橄榄油或杏仁油的介电常数在2.8-3.0之间。白腊在华氏68度时的介电常数在2.2-4.7之间。这些资料的介电常数挨近乃至小于传感器常用覆膜聚碳酸脂（2.9-3.2）或ABS资料（2.87-3.0）的介电常数。因此，油对传感器的操作没有多大影响。
相反，甘油的介电常数在47-68之间，水的介电常数约为80。虽然这些资料的介电常数比覆膜资料高，关于运用数字触摸检测技能（如ATLab公司开发并具有产权的FMA1127触摸传感器操控器所运用的技能）的触摸传感器来说，因为传感器垫片和溅上的液体都没有接地，溅上这些液体不会引起任何反常行为。
虽然触摸传感器的操作细节和接口依赖于详细的运用，一般来说，容性传感器接口电路和检测办法有模仿和数字两种类型。一种模仿技能是丈量频率或作业周期，这些量因为在手指和地之间引进额定的电容而发生改动（见图2）。
图2： 模仿触摸计划；因为需运用参阅地，可能会遭到水滴的影响
运用这种技能和高分辨率的模数转换器（ADC），能够把测到的模仿电压转换成数字代码。得益于混合信号技能的前进，最新款的电容/数字转换器把高功用模仿前端与低功率高功用ADC集成在一起。
模仿接口电路的一个缺陷是容性传感器可能会遭到难以捉摸的噪声、串扰、耦合的影响。别的，传感器输出的动态规模遭到电源电压的约束，而跟着半导体制作技工艺节点的缩小该电源电压在不断下降。
假如运用深亚微米CMOS技能把传感器电路与杂乱的数字信号处理模块集成到相同的基底上，状况会变得更具挑战性。为防止外部搅扰，该器材可能会要求运用软件作业区，这添加了与之接口的微操控器的存储器开支和功用开支。
全数字传感办法（见图3）可防止与模仿办法有关的问题。数字办法经过使电容成为RC延时线的一部分来检测传感器电容的改动。
图3：数字触摸计划；在存在水滴时仍具有鲁棒的功用
图3中简略的全数字型时刻/数字转换器（TDC）丈量该延时线相关于基准RC延时线的差并输出阻抗的改动。寄生电容对RC延时的影响可经过加电补偿来消除。
手指碰到传感器垫片使电容增大然后提高了RC延时时刻并导致阻抗改动。把这个阻抗与校准阻抗比照可确认是否发生了触摸事情。该传感计划很简略经过调整RC延时线的电阻来改进功用。
1 MCU接口
不论运用模仿办法仍是数字办法，触摸传感器操控器都能够运用简略的SPI或I（SUP/）2（/SUP）C接口与微操控器相连。MCU（主）一般以主从形式与触摸传感器操控器（从）进行数据交换。
假如MCU没有这样的串行接口，能够运用软件模仿串行接口的办法，但这种办法添加了存储器和功用的开支。把触摸传感器操控器与微操控器集成在一起的芯片已在不久前上市。
2 消费电子、家庭自动化和工业要求
相关于传统机械按钮、滑块、转轮和开关，触摸传感器操控供给了灵敏、牢靠且高性价比的代替计划。
最新的触摸传感器为规划者发挥其发明性发明了条件，规划者在开发接口时可躲藏或显露按钮、或选用其他形状触摸板的形式。表2和图4显现了不同的传感器形状和运用。
图4：滑块、滚轮、触摸按钮和挨近传感运用的比如
表2：各种运用的触摸操控计划
挨近触摸操控对只要求一或两个按钮的简略接口供给了一种有吸引力的代替计划。挨近传感器易于整合进终究的产品规划中，并具有功耗低和寿命长等长时间优势。
金属门把手是一种抱负的挨近传感器运用。极为灵敏的传感器能够检测到是否有手在挨近门把手，体系在检测到挨近行为后会给需求大功率的安防硬件通电。作为轿车报警体系的一部分，体系可把每次挨近检测记录下来并告诉车主（或许可经过手机）有人屡次企图摆开车门。
当金属物体面积为10mm（SUP/）2（/SUP），覆膜厚度为1mm时，挨近传感器能够在间隔大于2英寸时检测到手的挨近。除了门把手之外，挨近触摸还可用于家用电器、MP3 播放器、遥控器和移动电话。
3 杂乱的LCD触摸屏计划
触摸传感器谱系的一端是简略的挨近传感器，另一端是杂乱的触控LCD，为许多常见产品供给了高端感觉。
最值得一提的是，苹果公司的iPod和iPhone等产品已急剧提升了顾客的希望。从GPS设备和通用遥控器到数字相框和连网型冰箱和洗衣机，相似的触摸屏技能能够增强各种电子产品的功用。
电话和GPS设备等紧凑型设备可运用灵敏的触摸传感器PCB作为显现器的外层。在这些运用中，容性触摸模块可运用氧化铟锡（ITO）层在玻璃或塑料屏上完成通明的传感器垫片和引线（见图5）。
图5：运用FMA1127完成的触摸屏及PCB和触摸屏的叠层组织。运用TDC比较由检测电容构成RC延时线与基准RC延时线的延时不同。运用差动信号消除或下降了相关/相干噪声源的影响，无需地层。
其他运用还包含用来操控显现器敞开的触摸检测传感器。当检测不到触摸时，显现器关断，然后能够最大极限地下降体系功耗。
4 触摸技能的开展趋势
因为没有活动部件且易于习惯曲面外形，触摸传感器开关是轿车运用的抱负挑选。但轿车运用对触摸技能提出了更高的要求，轿车制作商要求供给本钱低、作业温度宽的轿车级触摸传感器操控器。
关键是下降触摸传感器计划的总完成本钱。价格适宜的触摸传感器为轿车规划工程师完成新颖的接口特性供给了条件。
任天堂公司的Wii运用了3维定位传感技能。计算机辅助规划范畴的一项最新立异是3维鼠标，工程师可在三维空间移动鼠标更直观地对所规划的产品进行操控。
别的，微软现正以Microsoft Surface触摸电脑展现其对未来用户接口的展望。该接口运用的触摸技能与iPod相相似，可辨认多点触摸及实践物体（如画笔），能契合直觉的办法恰当地与触摸事情互动。
