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触摸屏的原理以及分类
发布时间:2020-11-02        浏览次数:170        返回列表
    触摸屏系统一般包括两个部分:触摸检测装置和触摸屏控制器。触摸检测装置安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接收后送触摸屏控制器;触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
    随着科技的进步,触摸屏技术也经历了从低档向高档逐步升级和发展的过程。根据其工作原理,其目前一般被分为四大类:电阻式触摸屏、电容式触摸屏、*式触摸屏和表面声波触摸屏。

电阻式触摸屏
    电阻触摸屏的屏体部分是一块多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层(ITO膜),上面再盖有一层外表面经过硬化处理、光滑防刮的塑料层。它的内表面也涂有一层ITO,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开。当手指接触屏幕时,两层ITO发生接触,电阻发生变化,控制器根据检测到的电阻变化来计算接触点的坐标,再依照这个坐标来进行相应的操作。电阻屏根据引出线数多少,分为四线、五线等类型。五线电阻触摸屏的外表面是导电玻璃而不是导电涂覆层,这种导电玻璃的寿命较长,透光率也较高。
    电阻式触摸屏的ITO涂层若太薄则容易脆断,涂层太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度。由于经常被触动,表层ITO使用一定时间后会出现细小裂纹,甚至变型,因此其寿命并不长久。
    电阻式触摸屏价格便宜且易于生产,因而仍是人们较为普遍的选择。四线式、五线式以及七线、八线式触摸屏的出现使其性能更加可靠, 同时也改善了它的光学特性。

电容式触摸屏
    电容式触摸屏的四边均镀上了狭长的电极,其内部形成一个低电压交流电场。触摸屏上贴有一层透明的薄膜层,它是一种特殊的金属导电物质。当用户触摸电容屏时,用户手指和工作面形成一个耦合电容,因为工作面上接有高频信号,于是手指会吸走一个很小的电流,这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出;且理论上流经四个电极的电流与手指到四角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算,即可得出接触点位置。
    电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更能有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。但由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化,其稳定性较差,往往会产生漂移现象。
尽管不像电阻式应用那么广, 电容式触摸屏也是受欢迎的供选类型。这类设备精确、反应快,尺寸稍大时也有较高分辨率, 更耐用(抗刮擦), 因而适合用作游戏机的触摸屏。而且,新出现的近场成像技术改良了电容式触摸屏的性能, 减弱了在它和电阻式触摸屏中可能出现的漂移现象。

*式触摸屏
    红外触摸屏的四边排布了红外发射管和红外接收管,它们一一对应形成横竖交叉的*矩阵。用户在触摸屏幕时,手指会挡住经过该位置的横竖两条*,控制器通过计算即可判断出触摸点的位置。
    红外触摸屏也同样不受电流、电压和静电干扰,适宜于某些恶劣的环境。其主要优点是价格低廉、安装方便,可以用在各档次的计算机上。此外,由于没有电容充放电过程,响应速度比电容式快,但分辨率较低。

表面声波触摸屏
    表面声波是超声波的一种,它是在介质(例如玻璃或金属等刚性材料)表面浅层传播的机械能量波。通过楔形三角基座(根据表面波的波长严格设计),可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。表面声波性能稳定、易于分析,并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性,近年来在无损探伤、造影和退波器等应用中发展很快。
    这种触摸屏的显示屏四角分别设有超声波发射换能器及接收换能器,能发出一种超声波并覆盖屏幕表面。当手指碰触显示屏时,由于吸收了部分声波能量,使接收波形发生变化,即某一时刻波形有一个衰减缺口,控制器依据衰减的信号即可计算出触摸点位置。
    表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响,分辨率极高,有极好的防刮性,寿命长(5000万次无故障),透光率高(92%),能保持清晰透亮的图像;没有漂移,只需安装时一次校正;有第三轴(即压力轴)响应,*适合公共场所使用。
    表面声波触摸屏易受水滴、灰尘的影响,改进的方法是加防尘条,或者增加对污物的监控,准确识别出有效的操作和污物之间的区别。另外,由于声波屏能感受压力,无形中增加了控制手段,对屏功能的扩展十分有利,其应用范围因此而大大拓展。
 
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