咱们每天都在运用触摸屏的电子设备，比方手机、平板电脑。咱们知道触摸屏的作业原理是什么吗？它是怎样知道咱们手指的方位的？为什么手机贴了膜相同能够运用，而戴着手套就不能正常运用了呢？

  现在，市面上运用的触摸屏多数是电容式触摸屏。为了了解它的作业原理，咱们首要解说一下电容是什么。

  莱顿瓶的基本原理是：经过一根导电的金属棒和金属链将电荷导入瓶子中，瓶子表里别离贴有金属箔。这样，电荷就会贮存在瓶子中。现在咱们知道：把正电荷导入瓶子内的金属箔上时，瓶子外侧金属箔接地，等量的负电荷就会被招引到外侧金属箔上。正负电荷互相招引，但玻璃瓶是绝缘体，阻止了它们的中和，所以电荷就贮存下来了。

  1752年，美国独立战争的首领、印在百元美钞上的富兰克林运用莱顿瓶做了闻名的“风筝试验”，用风筝将天上的雷电导入了莱顿瓶中，证明了天上的闪电和地上的电是同一种物质。

  其实，要贮存电荷，并不一定需求瓶子。只需两个互相绝缘而且接近的导体就能起到相同的效果，咱们称之为“电容器”。最简略的电容器是平行板电容器。将两块金属板互相接近，一个极板带正电，另一个极板带负电，由于电荷之间的招引效果，只需两个电极没有经过外电路连通，电荷就不会跑掉。

  电容器中心是绝缘的，理论上说电流是不能经过电容器的。可是，在电容器充电和放电的过程中，电容器极板上电荷量会有改动，能够看作是电流经过了电容器。

  比方，咱们将本来不带电的电容器与电池南北极相接，电容器就会开端充电，即正电荷涌入电容器的上极板，负电荷涌入电容器的下极板。电路中除了电容器南北极板之间的部格外，其余部分都有电流。电流方向规定为正电荷定向移动的方向，所以咱们能够说，电路中呈现了顺时针的充电电流。这个电流是瞬间的，当电容器的电压与电池的电压相一起，电流就消失了。类似于一个连通器，开始左边的水面比较高，水就会活动。当两边水面相同高时，水面就不再活动了。

  当电容器充满电之后，即便咱们断开电源，电容器上的电荷也不会消失。可是，假如咱们将电容器两个极板用导线直接相连，正负电荷就找到了一条能够中和的通路，所以，正电荷和负电荷就会经过这个通路中和，电路中就会呈现逆时针的电流，这个电流称为“放电电流”。放电电流也是瞬间的，电荷中和结束之后，放电电流就消失了。

  假如电容器重复进行充电和放电，电路中就会重复呈现充电电流和放电电流，而且充电电流与放电电流的方向相反。这种电流便是咱们之前讲过的交流电。现在咱们知道了，交流电能够经过电容器。

  咱们还知道，试电笔能够丈量一根导线是否带电。你是否想过，假如站在椅子上用试电笔触摸前方，试电笔会不会亮呢？

  由于人和大地都是导体，而椅子是绝缘体，人和大地就构成了一个电容器。家用电是交流电，因而能够经过电容器，即便站在椅子上用试电笔触摸前方，试电笔仍然会亮，表明仍然有电流经过了试电笔和人体。仅仅这个电流比较小，人体没有什么感觉。

  现在咱们总算能够解说电容触摸屏原理了。简略的电容屏是一个四层复合玻璃板，其中有层ITO资料。ITO是一种氧化铟锡资料，通明而且能够导电，合适用于制作触摸屏幕。

  当手指触摸屏幕上某个部位时，就会与ITO资料构成耦合电容，改动触点处的电容巨细。屏幕的四个角会有导线，由于交流电能够经过电容器，四个导线的电流会奔向触点，而且电流巨细与到触点的间隔有关。手机内部的芯片能够剖析四个角的电流，经过核算就能够得到触点的方位。

  愈加精密的电容屏是投射式电容屏。它选用被蛀蚀的ITO阵列，这些ITO层经过蛀蚀构成多个水平缓笔直电极。每一部分的ITO部件还带有传感功用。

  当手指触摸某个部位时，与阵列电容进行耦合，改动了屏幕上的电场，经过传感器和芯片剖析电场和电流改动，就能够感知触点方位。比较之前的四角电流电容屏幕，这种电容屏能够完成多点触控，运用愈加广泛。

  人的手指是导体，才会影响电容屏幕，而运用绝缘物质触碰电容屏幕就无法操作手机。手机贴膜也能够运用，这是由于手指与ITO层本来也不需求触摸，中心自身就有玻璃绝缘层，贴手机膜的效果仅仅相当于玻璃厚了一点点，电流仍然能够流过手指和屏幕中的导体所构成的电容器。不过，假如手套太厚了，触碰触摸屏时，手指与屏幕中的导体相隔太远，电容比较小，就不足以被传感器感知。所以戴着厚手套是不能操作手机的。

  其实，电容传感器在生活中的运用还有许多，比方厕所里常见的主动冲水设备、主动干手机等，许多都是运用电容传感的。当人体接近或远离时，人体与设备构成的电容发生了改动，传感器感受到这种改动，控制电路进行某种操作。