触摸传感器是一种响应触摸、手势或压力的器件，以便检测对表面的物理接触或接近情况。触摸传感器的常见应用包括触摸屏、控制面板和输入设备，支持用户通过触摸和手势（如点按、滑动和缩放）与电子设备进行互动。
市面上有多种不同类型的触摸传感器，其工作原理也不尽相同：
电阻式触摸传感器包含两层薄薄的导电层以及夹在导电层中间的非导电分隔层。每当触摸表面时，接触层上施加的少量压力会导致层间的电阻发生变化。这些传感器通过测量导电层之间的电阻变化来检测接触点。然后由传感器控制器捕捉这一变化。
电阻式触摸传感器的关键属性
- 结构相对简单，通常由两层玻璃或薄膜材料组成。
- 由于检测基于物理触摸和压力，因此不受表面污染的影响。
- 依赖于物理接触而非导电性，因此不易受到附近电路的干扰。
- 不需要大量的电力，因此能耗较低。
- 电阻传感器通常限于单点检测，这有别于支持多点触摸的电容传感器。
- 大多数电阻传感器仅支持单触摸输入，尽管高级版本可以提供有限的多点触摸功能。
电阻式触摸传感器的应用
- 工业控制面板： 由于电阻式触摸传感器不受污染物影响，因此可用于恶劣和严酷的环境中。
- ATM 和销售点（ POS ）系统： 老式ATM触摸屏和POS系统会优先考虑输入的便利性（如手指、手套、手写笔）和耐用性，因此会广泛使用这类传感器。
- 医疗： 这些传感器用于易于清洁，可以戴着手套操作并用于注重耐用性的医疗仪器中。
- 信息亭和公共终端： 这些传感器可以用于自助服务信息亭等场景，在这些场景中，用户可能使用不同的物体在不同条件下输入数据。
每当触摸传感器表面时，电容式触摸传感器就会利用电容的变化进行测量。当手指等导电物体靠近或接触传感器表面时，其电场会被中断，进而导致可读电容发生变化。与电阻式触摸传感器不同，电容式传感器不依赖于物理压力。
有两种类型的电容式触摸传感器；表面电容式和投射电容式（P-Cap）。表面电容器件是一种基本的电容式触摸传感器，分辨率较低，不支持多点触摸。投射电容式触摸传感器是一种高级版本，具有多个导电电极层、高分辨率、多点触摸功能和更高的准确性。
电容式触摸传感器的关键属性
- 大多数电容式触摸传感器都支持多点触摸和各种手势，如同时使用多个手指进行滑动、缩放和旋转。
- 不需要物理压力，用户只需轻触即可进行操作，这有助于提高灵敏度。
- 因其透明性和薄度，以及不采用机械结构的特性，电容触摸传感器能够更好地实现设备的轻薄设计。
- 电容式触摸传感器采用坚固的玻璃或塑料表面，既耐用又抗刮擦，并且使用寿命比电阻式传感器更长。
电容式触摸传感器的应用
- 由于其多点触摸功能，此类传感器常用于智能手机、平板电脑和触摸屏笔记本电脑。
- 用于信息娱乐系统，例如在汽车控制面板系统中用于丝滑地触摸控制音频和温度。
- 可用于销售点（POS）系统，只需轻轻触摸即可快速、轻松地完成交易。
- 适用于使用手写和手写笔的操作，以便在相应的设备上进行书写和绘图。
红外触摸传感器使用一系列红外LED和光电探测器来检测在传感器前方特定范围内对外部表面上的触摸情况。当用户在感应区域内触摸表面时，红外光束被阻挡，这时，LED阵列对面的光电二极管阵列就会检测到。红外触摸传感器的结构相对简单，通常由发射红外光的发射器以及进行检测的接收器组成。
红外线触摸传感器的关键属性
- 无需物理触摸红外传感器即可检测触摸。用户只需将手指放在红外感应区域内即可。
- 支持多点触摸，并支持使用多个手指同时进行各种手势。
- 可以覆盖较大的表面积，因此适用于大型显示器和屏幕。
- 由于没有物理触摸，这些传感器对表面材料和形状具有很强的适应性，并且不会磨损。
红外线触摸传感器的应用
- 大型互动显示器： 红外触摸传感器可用于需要大型屏幕显示的应用，如教育和企业环境中的互动演示，以及公共场所如博物馆、机场和购物中心。
- 工业控制面板： 这类传感器可用于对耐用性要求较高并使用各种输入方法进行触摸检测的场景。
- 医疗设备： 可用于要求采用易于清洁的表面和高耐用性的触摸屏医疗设备中。
- 游戏和娱乐： 可用于娱乐场和街机游戏中需要大型互动触摸屏的场景。
超声波触摸传感器
超声波触摸传感器是一种使用声波（通常在超声波频率范围内）来检测触摸和手势的技术。超声波触摸传感器由围绕表面（玻璃或塑料）边缘的一系列超声波传感器组成。它们可以在触摸面板的表面上传播的超声波。当用户触摸时，超声波被阻挡，这时可以通过检测波形的变化来确定触摸位置。
- 超声波触摸传感器不需要物理接触；可以通过感应放置在超声波感应区域内的手指或其他物体的位置来检测触摸。
- 不受环境光和其他干扰的影响。
- 在设计上具有一定的灵活性，可以使用不同的形状和材料。
- 超声波触摸传感器可以实现远距离感应，因为感应不受与触摸表面直接接触的限制。
超声波触摸传感器的应用
- 超声波触摸传感器可以用于会不可避免地产生污垢和湿气的恶劣户外环境中。
- 可用于对清洁要求很高的医疗设施中。这是因为它们易于清洁和消毒，且不会损坏触摸表面。
- 可用于工业控制面板中，即，大型触摸屏需要在暴露于污染物和使用手套或其他输入方法的情况下可靠工作的场景。
- 在汽车行业中，超声波传感器可以用来检测是否有障碍物，实现自动泊车和碰撞避免等功能。
- 这些传感器可以用来创建无触摸界面，用户可以通过在空中挥手或做手势来控制设备。
光学触摸传感器使用摄像头或红外光，通过捕捉表面上的光束或图像模式来检测触摸输入。这类传感器包含触摸表面边缘的一系列红外LED和光电接收器。光电接收器可以是摄像头或其他光探测器。当用户在感应区域内触摸表面时，光束被中断，这时，光电探测器会检测是哪个光束被中断。基于这种检测，光学触摸传感器可以确定表面上的哪个点被触摸。
光学触摸传感器的关键属性
- 光学触摸传感器不需要任何压力或物理接触即可感应触摸，并且支持多点触摸。
- 因其超高的灵敏度，可以实现精确检测。适用于使用手写笔和手写操作。
- 在设计上具有灵活性，可以采样透明形式，用于透明和半透明表面上的应用。
- 由于不需要物理接触，因此非常耐用且抗磨损。
光学触摸传感器的应用
- 可用于需要大屏幕的应用，如机场的显示器。
- 用于支持多点触摸手势和输入的大型互动显示器。
- 因其能够处理各种输入方法，因此可用于公共信息亭。
- 可用于游戏机中，支持多个用户同时互动。
在选择和设计触摸传感器的应用时，必须考虑几个关键因素，以确保传感器满足项目的功能、环境和可用性要求。
- 在设计阶段，应根据应用要求选择合适的触摸技术，如电容式、电阻式、光学或悬停。不同的技术有其自身的优势和局限性，需要仔细考虑。
- 根据应用要求确定触摸系统所需的准确性和灵敏度。一些应用可能需要高精度，而其他应用可能以灵敏度为优先。
- 考虑触摸系统在不同环境条件下的性能，如室内或室外设置、湿度、温度和照明条件。
- 触摸传感器应采用灵活性设计，以适应不同形状和大小的显示屏，以及集成到各种设备和应用中。
- 还应考虑制造和集成触摸传感器的成本。有时，较为简单的技术可能成本较低，但它们可能无法满足某些应用的要求。