觸控筆（電容筆）的工作原理是什麼？

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2015-10-08

電容屏的手寫輸入分為三種技術：電感筆（EMR），被動電容筆以及有源電容筆。電感筆（EMR）需要在觸摸屏上加一層電感 Sensor，不僅厚度增加，成本也增加；當然工業設計更難看。而被動式電容觸控筆，雖然屏的厚度不變，成本不增加，只需要導電筆，但是筆尖大於 2mm，體驗欠佳。最新推出的主動式電容觸控筆，不需要電感 Sensor，不增加屏厚，筆尖可實現 1mm ± 0.25 的精度，140 Hz 幀頻實現快速書寫，同時具有 256 級的壓力分級，感知真實寫書體驗。

被動型是模仿手指的觸摸效應，筆尖是導電材料，如導電泡棉，金屬，毛刷，只要筆頭足夠影響電容變化即可。所以被動電容筆都是很粗的頭。任何導體都可以做為被動電容筆的，只要是導電的都可以，如果直接用金屬作為手寫筆的話，金屬的尖銳會傷害到手機或電腦的屏幕。所以就會在接觸到屏幕的地方再加一些比較柔軟的硅膠之類，這樣就可以既導電又不會傷害到屏幕了。「被動電容筆」就是一個導體材料，如果你願意，任何一個導體都可以用作電容筆，鑰匙、耳勺，鉛筆芯等等都行。「主動電容筆」內部有感測器，會主動探測電容屏內信號，從而給出信號，其筆尖可以很細，就像示波器的探頭一樣，將信號耦合到筆內部的處理單元。

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剛好好奇surface pen的工作原理，查了查資料。

先了解一下電容屏的原理，其包含發射極、接收極，通過測量發射極和接收極之間的耦合電容檢測觸摸。

電容筆有主動式和被動式之分。被動式電容筆跟手指類似，可以改變上面說的耦合電容。主動式電容筆則是作為發射極（所以需要電源），電容屏檢測主動式電容筆則關掉自己的發射極。主動式和被動式兩種檢測模式不一樣，兩種模式不同時存在，常見的手機電容屏只支持被動式電容筆，surface pro/book支持兩種，但當檢測surface pen時，手指觸摸會被忽略。

搜到一篇論文，裡面介紹更詳細：

電容式主動筆技術結構與原理 -中國科技論文在線

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