电容式触摸屏传感器的测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电容式触摸屏领域，尤其涉及一种电容式触摸屏传感器的测量系统。
【背景技术】
[0002]目前，电容式触摸屏传感器的电参量测量正在成为电容式触摸屏产业基本要求，但针对该测量尚未形成统一规范，测量项目与测量方法千差万别，已经对该产业的正常发展形成阻碍。
[0003]对于电容式触摸屏传感器而言，其关键参数包括节点电容、通道间绝缘电阻、通道串联电阻等参数。其中，节点电容和绝缘电阻是产品本身特征参数，对于驱动网络和接收网络的设计和参数设定有决定性的影响；而通道串联电阻是由驱动网络和接收网络所采用的材质、图案、工艺等因素带来的，属于二次效应参数。该参数所带来的延迟及损耗效应与节点数量呈平方比例关系，在节点矩阵规模较小时，对网络应用所带来的影响不大；但随着节点矩阵规模的增长，该参数会对驱动信号和接收信号产生严重的衰减损耗，从而影响产品的应用表现，在产品的一致性、稳定性和可靠性等方面带来严重的不利影响。
[0004]目前，针对电容式触摸屏传感器的节点电容、绝缘电阻等部分参数的测量，一般采用单点测量方式，测量精度基本可以满足应用需求，但速度相对较慢；尤其在传感器矩阵节点规模比较大时，测量效率比较低，导致产线测量时间长，拖累了整体产线的生产效率。由于驱动和接收网络都是单端引线，只能在一端施加探针，则针对传感器的驱动、接收网络的通道电阻的测量，将无法采用传统的V-1测量方式获得；理论上，可把通道串联电阻和节点电容作为一个等效RC网络，通过复阻抗测量方式，测出等效网络的实部阻抗和虚部阻抗，由实部阻抗推算通道电阻，虚部阻抗推算节点电容。但通过上述方法主要用于一阶RC网络，而实际的触控屏传感器的每个驱动网络上存在多个节点电容，除了被测节点外，其它节点不论是浮空、接地或采用其它处理手段，在测量时的综合效应影响都要远大于实际被测节点的电容值，使得整个网络在用一阶RC网络等效时存在不可预测的误差，导致测量结果的精确度和可信度很低，无法满足实际应用的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种电容式触摸屏传感器的测量系统，旨在解决测量通道串联电阻以及节点电容电参量时，存在的效率低，误差大的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种电容式触摸屏传感器的测量系统，该测量系统用于测量电容式触摸屏传感器的节点电容及通道串联电阻电参量，所述电容式触摸屏传感器包括驱动网络层及接收网络层，所述驱动网络层包括若干平行设置的驱动网络单元，所述接收网络层包括若干平行设置的接收网络单元；所述驱动网络单元与所述接收网络单元垂直交错形成网格结构并在节点处通过所述节点电容连接，所述驱动网络单元与所述接收网络单元在两两所述节点电容之间形成所述通道串联电阻；所述测量系统包括:
[0007]选通矩阵，用于根据不同的测量模式选通相应的驱动网络单元或接收网络单元或节点电容；
[0008]功能切换单元，用于根据不同的测量模式将选通的所述驱动网络单元或所述接收网络单元或所述驱动网络单元上的节点电容或所述接收网络单元上的节点电容切换至相应的测量电路进行测量；
[0009]采样测量模块，用于连接至相应的测量电路采样测量对应的电参量；
[0010]信号源，用于为所述测量电路提供相应的测试用激励信号的信号源；
[0011]处理单元，用于控制选通矩阵根据不同的测量模式进行选通、控制功能切换单元根据不同的测量模式进行切换、并将采样测量模块测得的电参量的数据并进行分析计算。
[0012]优选地，所述选通矩阵包括若干选通单元、若干选通接口端、第一信号端、第二信号端、第三信号端、第四信号端及第五信号端，所述选通单元包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口，各选通单元的第一端口分别连接至对应的选通接口端，各选通单元的第二端口与所述第一信号端连接，各选通单元的第三端口与所述第二信号端连接，各选通单元的第四端口与所述第三信号端连接，各选通单元的第五端口与所述第四信号端连接，各选通单元的第六端口与所述第五信号端连接；所述传感器的驱动网络单元的一端以及接收网络单元的一端为测试端口，所述测试端口分别连接至对应的所述选通接口端。
[0013]优选地，当所述选通矩阵选通其中所述一个选通接口端及与该选通接口端相连的测试端口时，则该测试端口所对应的驱动网络单元或接收网络单元被选通；当所述选通矩阵选通其中所述对应的两个交叉的测试端口时，则选通测试端口对应的驱动网络单元与接收网络单元的交汇处的节点电容被选通。
[0014]优选地，所述功能切换单元包括采样电阻、用于根据不同测量模式切换相应测量电路的第一开关单元及第二开关单元，所述第一开关单元的固定端与所述采样测量模块的第一采样端连接，所述第一开关单元的第一切换端与所述选通矩阵的第一信号端连接，所述第一开关单元的第二切换端与所述选通矩阵的第二信号端连接；所述第二开关单元的固定端与所述采样测量模块的第二采样端连接，所述第二开关单元的第一切换端经采样电阻与所述选通矩阵的第一信号端连接，所述第二开关单元的第二切换端与所述选通矩阵的第三信号端连接。
[0015]优选地，当所述测量系统为通道串联电阻延迟损耗测量模式时，所述第一开关单元的固定端与所述第一开关单元的第一切换端连接，所述第二开关单元的固定端与所述第二开关单元的第一切换端连接；所述采样测量模块的第一采样端经所述第一开关单元与所述选通矩阵的第一信号端连接，所述采样测量模块的第二采样端经所述第二开关单元、所述采样电阻与第一信号端连接。
[0016]优选地，当所述测量系统为节点电容测量模式时，所述第一开关单元的固定端与所述第一开关单元的第二切换端连接，所述第二开关单元的固定端与所述第二开关单元的第二切换端连接；所述采样测量模块的第一采样端经所述第一开关单元与所述选通矩阵的第二信号端连接，所述采样测量模块的第二采样端经所述第二开关单元与所述选通矩阵的第三信号端连接。
[0017]优选地，所述采样测量模块包括第一采样测量单元、第二采样测量单元、第三采样测量单元、第四采样测量单元，所述第一采样测量单元的采样端作为所述采样测量模块的第一采样端与所述第一开关单元的固定端连接，所述第二采样测量单元的采样端作为所述采样测量模块的第二采样端与所述第二开关单元的固定端连接，所述第三采样测量单元的采样端作为所述采样测量模块的第三采样端经所述功能切换单元与第四信号端口连接，所述第四采样测量单元的采样端作为所述采样测量模块的第四采样端经所述功能切换单元与第五信号端口连接。
[0018]优选地，当所述测量系统为通道串联电阻延迟损耗测量模式时，所述信号源发出的激励信号加载在所述测量电路的两端，所述第一采样测量单元测量所述采样电阻的电流信号，所述第二采样测量单元测量所述测量电路的总电压信号，所述第三采样测量单元采样