技術(shù)頻道

娓娓工業(yè)
您現(xiàn)在的位置: 中國傳動網(wǎng) > 技術(shù)頻道 > 技術(shù)百科 > 四大觸摸屏技術(shù)工作原理及特點(diǎn)分析

四大觸摸屏技術(shù)工作原理及特點(diǎn)分析

時間:2013-08-12 12:35:42來源:傳動網(wǎng)

導(dǎo)語:?為了操作上的方便,人們用觸摸屏來代替鼠標(biāo)和鍵盤,操作的時候只需要把手放在相應(yīng)的位置即可完成想要的操作,隨著科技的發(fā)展,觸摸屏的種類也越來越多,但總體上來說,生活中常用的觸摸屏大致可以分為四類;電容式,電阻式,紅外線式和表面聲波式。

觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成:觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面,用于檢測用戶觸摸位置,接受后送觸摸屏控制器;而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),再送給CPU,它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。

觸摸屏的主要類型

按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì),我們把觸摸屏分為四種,它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。每一類觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),要了解那種觸摸屏適用于那種場合,關(guān)鍵就在于要懂得每一類觸摸屏技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)。

1、電阻式觸摸屏

這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復(fù)合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面涂有一層透明氧化金屬(透明的導(dǎo)電電阻)導(dǎo)電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細(xì)小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點(diǎn)把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時,兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸,電阻發(fā)生變化,在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號,然后送觸摸屏控制器??刂破鱾蓽y到這一接觸并計算出(X,Y)的位置,再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。電阻類觸摸屏的關(guān)鍵在于材料科技,常用的透明導(dǎo)電涂層材料有:

1、ITO,氧化銦,弱導(dǎo)電體,特性是當(dāng)厚度降到1800個埃(埃=10-10米)以下時會突然變得透明,透光率為80%,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度時又上升到80%。ITO是所有電阻技術(shù)觸摸屏及電容技術(shù)觸摸屏都用到的主要材料,實(shí)際上電阻和電容技術(shù)觸摸屏的工作面就是ITO涂層。

2、鎳金涂層,五線電阻觸摸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料,外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸,使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命,但是工藝成本較為高昂。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好,但是只能作透明導(dǎo)體,不適合作為電阻觸摸屏的工作面,因?yàn)樗鼘?dǎo)電率高,而且金屬不易做到厚度非常均勻,不宜作電壓分布層,只能作為探層。

觸摸屏

 

四線電阻屏

四線電阻模擬量技術(shù)的兩層透明金屬層工作時每層均增加5V恒定電壓:一個豎直方向,一個水平方向??偣残杷母娎|。特點(diǎn):高解析度,高速傳輸反應(yīng)。表面硬度處理,減少擦傷、刮傷及防化學(xué)處理。具有光面及霧面處理。一次校正,穩(wěn)定性高,永不漂移。

四線電阻屏

五線電阻屏

五線電阻技術(shù)觸摸屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網(wǎng)絡(luò)都加在玻璃的導(dǎo)電工作面上,我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時工作加在同一工作面上,而外層鎳金導(dǎo)電層只僅僅用來當(dāng)作純導(dǎo)體,有觸摸后分時檢測內(nèi)層ITO接觸點(diǎn)X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點(diǎn)的位置。五線電阻觸摸屏內(nèi)層ITO需四條引線,外層只作導(dǎo)體僅僅一條,觸摸屏得引出線共有5條。特點(diǎn):解析度高,高速傳輸反應(yīng)。表面硬度高,減少擦傷、刮傷及防化學(xué)處理。同點(diǎn)接觸3000萬次尚可使用。導(dǎo)電玻璃為基材的介質(zhì)。一次校正,穩(wěn)定性高,永不漂移。五線電阻觸摸屏有高價位和對環(huán)境要求高的缺點(diǎn)。

五線電阻屏

1.3電阻屏的局限

不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏,它們都是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境,不怕灰塵和水汽,它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫,比較適合工業(yè)控制領(lǐng)域及辦公室內(nèi)有限人的使用。電阻觸摸屏共同的缺點(diǎn)是因?yàn)閺?fù)合薄膜的外層采用塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個觸摸屏而導(dǎo)致報廢。不過,在限度之內(nèi),劃傷只會傷及外導(dǎo)電層,外導(dǎo)電層的劃傷對于五線電阻觸摸屏來說沒有關(guān)系,而對四線電阻觸摸屏來說是致命的。

 

2、電容式觸摸屏

2.1電容技術(shù)觸摸屏

是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。電容式觸摸屏是是一塊四層復(fù)合玻璃屏,玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層,夾層ITO涂層作為工作面,四個角上引出四個電極,內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時,由于人體電場,用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容,對于高頻電流來說,電容是直接導(dǎo)體,于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出,并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸摸點(diǎn)的位置。

電容式在觸摸屏的優(yōu)勢

電容式觸摸屏的優(yōu)勢:

1.操作新奇。電容式觸摸屏支持多點(diǎn)觸控,操作更加直觀、更具趣味性。

2.不易誤觸。由于電容式觸摸屏需要感應(yīng)到人體的電流,只有人體才能對其進(jìn)行操作,用其他物體觸碰時并不會有所相應(yīng),所以基本避免了誤觸的可能。

3.耐用度高。比起電阻式觸摸屏,電容式觸摸屏在防塵、防水、耐磨等方面有更好的表現(xiàn)。

電容式觸摸屏的缺陷:

1.精度不高。由于技術(shù)原因,電容式觸摸屏的精度比起電阻式觸摸屏還有所欠缺。而且只能使用手指進(jìn)行輸入,在小屏幕上還很難實(shí)現(xiàn)辨識比較復(fù)雜的手寫輸入。

2.易受環(huán)境影響。溫度和濕度等環(huán)境因素發(fā)生改變時,也會引起電容式觸摸屏的不穩(wěn)定甚至漂移。例如用戶在使用的同時將身體靠近屏幕就可能引起漂移,甚至在擁擠的人群中操作也會引起漂移。這主要是由于電容式觸摸屏技術(shù)的工作原理所致,雖然用戶的手指距離屏幕更近,但屏幕附近還有很多體積遠(yuǎn)大于手指的電場同時作用,這樣就會影響到觸摸位置的判斷。

3.成本偏高。此外,當(dāng)前電容式觸控屏在觸控板貼附到LCD面板的步驟中還存在一定的技術(shù)困難,良品率并不高,所以無形中也增加了電容式觸控屏的成本。

 

3、紅外線式觸摸屏

紅外觸摸屏是利用X,Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框,電路板在屏幕四邊排布紅外線發(fā)射管和紅外接收管,一一對應(yīng)成橫豎交叉的紅外矩陣。用戶在觸摸屏幕時,手指就會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線,因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。

紅外線式觸摸屏

外觸摸屏,是高度集成的電子線路整合產(chǎn)品。紅外觸摸屏包含一個完整的整合控制電路,和一組高精度、抗干擾紅外發(fā)射管和一組紅外接收管,交叉安裝在高度集成的電路板上的兩個相對的方向,形成一個不可見的紅外線光柵。內(nèi)嵌在控制電路中的智能控制系統(tǒng)持續(xù)地對二極管發(fā)出脈沖形成紅外線偏震光束格柵。當(dāng)觸摸物體如手指等進(jìn)入光柵時,便阻斷了光束。智能控制系統(tǒng)便會偵察到光的損失變化,并傳輸信號給控制系統(tǒng),以確認(rèn)X軸和Y軸坐標(biāo)值。

紅外線式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn):

1.高度的穩(wěn)定性,不會因時間、環(huán)境的變化產(chǎn)生飄移

2.高度的適應(yīng)性,不受電流、電壓和靜電干擾,適宜某些惡劣的環(huán)境條件(防爆,防塵)

3.高透光性無中間介質(zhì),最高可達(dá)標(biāo)100%

4.使用壽命長,高度耐久,不怕刮傷,觸控壽命也長

5.使用特性好,觸摸無須力度,對觸摸體無特殊要求

紅外線式觸摸屏的缺點(diǎn):

1.會受到強(qiáng)紅外線干擾,如遙控器、高溫物體、陽光或白熾燈等紅外源照射紅外接收管、

2.會受到強(qiáng)電磁干擾,如變壓器等

 

4、表面聲波觸摸屏

表面聲波觸摸屏工作原理

表面聲波,超聲波的一種,在介質(zhì)(例如玻璃或金屬等剛性材料)表面淺層傳播的機(jī)械能量波。通過楔形三角基座(根據(jù)表面波的波長嚴(yán)格設(shè)計),可以做到定向、小角度的表面聲波能量發(fā)射,聲波屏的三個角分別粘貼著X,Y方向的發(fā)射和接收聲波的換能器(換能器:由特殊陶瓷材料制成的,分為發(fā)射換能器和接收換能器。是把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉(zhuǎn)化為聲波能和由反射條紋匯聚成的表面聲波能變?yōu)殡娦盘枴?,四個邊刻著反射表面超聲波的反射條紋。當(dāng)手指或軟性物體觸摸屏幕,部分聲波能量被吸收,于是改變了接收信號,經(jīng)過控制器的處理得到觸摸的X,Y坐標(biāo)。

表面聲波觸摸屏

表面聲波觸摸屏的優(yōu)點(diǎn):

1.清晰度較高,透光率好。

2.高度耐久,抗刮傷性良好(相對于電阻、電容等有表面度膜)。

3.反應(yīng)靈敏。

4.不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響,

5.分辨率高,

6.壽命長(維護(hù)良好情況下5000萬次);

7.透光率高(92%),能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量;

8.沒有漂移,只需安裝時一次校正;

9.有第三軸(即壓力軸)響應(yīng),

表面聲波觸摸屏

表面聲波觸摸屏的缺點(diǎn):

表面聲波屏需要經(jīng)常維護(hù),因?yàn)榛覊m,油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面,都會阻塞觸摸屏表面的導(dǎo)波槽,使波不能正常發(fā)射,或使波形改變而控制器無法正常識別,從而影響觸摸屏的正常使用,用戶需嚴(yán)格注意環(huán)境衛(wèi)生。必須經(jīng)常擦抹屏的表面以保持屏面的光潔,并定期作一次全面徹底擦除。

表面聲波觸摸屏

標(biāo)簽:

點(diǎn)贊

分享到:

上一篇:各種IGBT驅(qū)動電路和IGBT保護(hù)方法

下一篇:微能WIN-V63矢量控制變頻器在...

中國傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(www.wangxinlc.cn)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

網(wǎng)站簡介|會員服務(wù)|聯(lián)系方式|幫助信息|版權(quán)信息|網(wǎng)站地圖|友情鏈接|法律支持|意見反饋|sitemap

傳動網(wǎng)-工業(yè)自動化與智能制造的全媒體“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新服務(wù)平臺

網(wǎng)站客服服務(wù)咨詢采購咨詢媒體合作

Chuandong.com Copyright ?2005 - 2025 ,All Rights Reserved 深圳市奧美大唐廣告有限公司 版權(quán)所有
粵ICP備 14004826號 | 營業(yè)執(zhí)照證書 | 不良信息舉報中心 | 粵公網(wǎng)安備 44030402000946號