高 翔，刘卫玲，段晋军，常晓明

(太原理工大学测控技术研究所，山西 太原 030024)

责任编辑:魏雨博

当前，触摸技术无论在人们生活中还是工业生产中都有着广泛的应用［1］。凭借其操控直观简单、界面友好、信息丰富等特点，触摸技术已经与人们密不可分。

触摸技术实际上是一种传感检测技术［2］。目前主流的有电容式、电阻式、红外式、表面声波式，每种触摸技术都有各自的优缺点和适用场合［3－5］。探索一种新型的触摸技术可以更加丰富该技术的应用，本文介绍了一种压力式触摸装置的设计实现，该装置的特点有屏幕抗暴力性好，高度耐久，除了一般触摸屏的X、Y轴坐标外还能检测到Z轴的压力，大屏化应用以及造价低廉等特点，在工业控制以及游戏设备领域可以有很好的应用前景。

1 触摸装置原理

1.1 触摸检测装置结构

压力式触摸装置的结构如图1所示，在一个矩形的刚性触摸面板四个顶点处分别安装A、B、C、D四个压力传感器。当有压力压在触摸面板上时，四个压力传感器会随着触摸面板上压力大小和位置的变化而输出变化的电压信号。通过一定的数学模型可将这4路信号转化为触摸点的位置以及触摸力的大小。

1.2 数学模型的构建

图1 触摸检测装置实物图

将传感器模块抽象为带有4个支点的矩形平面，并使用xOy坐标系描述该平面，重心纵坐标位置的数学模型图示如图2所示。

图2 重心纵坐标位置的数学模型图示

物体W(x，y，F)置于矩形平面的某一位置，且处于平衡状态，则式(1)成立。……