Ce înseamnă atingere capacitivă? Alte tipuri rare de ecrane tactile. Senzori din telefoane

Sau cum se mai numesc și - tablete, bazate pe sala de operație sisteme Android sunt câteva dintre gadgeturile destul de noi care vă vor permite să discutați cu prietenii, vizualizați La nivel mondial Web (Internet), precum și vizionați filme și ascultați muzica preferată. De obicei sunt mici formă plată, și-au pierdut o parte semnificativă din masa lor și o tastatură destul de voluminoasă, care este acum asociată cu fratele lor mai mare, laptopul. Dacă nu există tastatură, întrebați, atunci cum să lucrați cu ele?

Fiecare tabletă are un ecran tactil. Este un ecran care răspunde la atingerea ta, la fel ca touchpad-ul unui laptop. În acest fel, în loc să dai clic pe pictograme cu mouse-ul, poți pur și simplu să le atingi cu degetul sau cu stiloul (pare un stilou, dar fără cerneală).

Exista tipuri diferite ecrane tactile, așa că haideți să ne dăm seama care sunt acestea și care sunt diferențele dintre ele:

Ecran tactil rezistiv

Ecran tactil rezistiv arată ca un sandviș format din straturi, dacă vorbim prin analogii. Când apăsați ecranul, acesta se închide cu membrana, dispozitivul înregistrează modificarea rezistenței și o transformă în coordonate, astfel încât tableta dvs. să știe că ați apăsat aici și reacționează în consecință. De exemplu, deschide o aplicație sau întrerupe jocul. Punctele lor forte sunt că sunt destul de durabile, deoarece sunt fabricate din diferite tipuri de fibră de sticlă. Având în vedere că acest lucru este suficient dezvoltare simplă, ecran rezistiv De asemenea, are un cost relativ scăzut, așa că vă va reduce costurile. Dezavantajul ecranului de tip rezistiv este că unii oameni simt că nu sunt suficient de sensibili, deoarece tableta trebuie să aștepte puțin pentru ca degetul sau stiloul să închidă straturile. In plus, este foarte recomandat sa ai un stylus sau o unghia lunga, ca atingeri simple vârful degetelor nu sunt întotdeauna recunoscute de dispozitiv.

Ecran tactil capacitiv

Ecran tactil capacitiv constă din sticlă plată și groasă acoperită cu un strat conductor electric. Corpul uman este de asemenea ghid bun curent electric, deci atunci când atingeți geamul există o conexiune electrică care este recunoscută ca și cum ați face clic pe un mouse. Puncte forte de acest tip ecrane tactile faptul ca produc o imagine mai luminoasa si mai clara decat cele rezistive, sunt tot din sticla, nu exista plastic acolo, asa ca recunosc destul de precis si rapid atingerile, eliminand astfel nevoia de un stylus. Defecte ecran capacitiv are loc și aici. Deoarece producția unor astfel de afișaje este destul de complexă, prețul touch screen mult mai mult decât cele rezistive și, deoarece sunt fabricate din sticlă, sunt susceptibile de a fi deteriorate, de exemplu atunci când tableta cade la pământ.

Deci pe care ar trebui să-l alegi? Pentru a fi sincer, nu există un câștigător clar aici, dar ar putea merita să vă gândiți dacă veți folosi un stylus sau degetul. Ecranele capacitive tind să fie mai luminoase, așa că, dacă urmează să vizionați filme pe o tabletă, este de preferat un ecran capacitiv. Sunt grozave și pentru jucători, datorită capacității de a răspunde mai rapid la atingere. Dacă nu sunteți atras de cele de mai sus și doriți doar să vă găsiți o tabletă bazată pe sistemul de operare Android pentru a naviga pe internet, E-mail, ascultând muzică, atunci cu siguranță puteți economisi bani fără a sacrifica performanța și cumpărați o tabletă cu afișaj rezistiv.

Un dispozitiv de introducere a informațiilor, care este un ecran care răspunde la atingeri. Există multe tipuri diferite ecrane tactile care funcționează pe diferite principii fizice. Dar le vom lua în considerare numai pe cele care se găsesc în telefoane mobileși alte echipamente portabile.

Cum funcționează ecranele tactile rezistive

Ecranele tactile rezistive sunt disponibile în două tipuri, cu patru fire și cu cinci fire. Să luăm în considerare principiul de funcționare al fiecărui tip separat.

Ecran rezistiv cu patru fire

Principiul de funcționare al ecranului tactil rezistiv cu 4 fire

Un ecran tactil rezistiv constă dintr-un panou de sticlă și o membrană flexibilă din plastic. Un strat rezistiv este aplicat atât pe panou, cât și pe membrană. Spațiul dintre sticlă și membrană este umplut cu microizolatori, care sunt distribuite uniform pe zona activă a ecranului și izolează în mod fiabil suprafețele conductoare. Când ecranul este apăsat, panoul și membrana sunt închise, iar controlerul cu convertor analog-digital înregistrează modificarea rezistenței și o convertește în coordonate tactile (X și Y). ÎN schiță generală Algoritmul de citire este următorul:

1. La electrodul superior se aplică o tensiune de +5V, iar cel inferior este împământat. Stânga și dreapta sunt scurtcircuitate și se verifică tensiunea de pe ele. Această tensiune corespunde coordonatei Y a ecranului.
2. În mod similar, +5V și masă sunt furnizate electrozilor din stânga și din dreapta, iar coordonatele X sunt citite de sus și de jos.

Ecran rezistiv cu cinci fire

Ecranul cu cinci fire este mai fiabil datorită faptului că învelișul rezistiv de pe membrană este înlocuit cu unul conductor (ecranul cu 5 fire continuă să funcționeze chiar și cu o membrană tăiată). Geamul din spate are un strat rezistiv cu patru electrozi la colțuri.

Principiul de funcționare al ecranului tactil rezistiv cu 5 fire

Inițial, toți cei patru electrozi sunt legați la pământ, iar membrana este „trasă în sus” de un rezistor la +5V. Nivelul de tensiune pe membrană este monitorizat în mod constant convertor analog-digital. Când nimic nu atinge ecranul tactil, tensiunea este de 5V.

De îndată ce ecranul este apăsat, microprocesorul detectează modificarea tensiunii membranei și începe să calculeze coordonatele atingerii după cum urmează:

1. La cei doi electrozi din dreapta se aplica o tensiune de +5V, cei din stanga sunt impamantati. Tensiunea de pe ecran corespunde coordonatei X.
2. Coordonata Y este citită prin conectarea ambilor electrozi superiori la +5V și la împământare ambii electrozi inferiori.

Cum funcționează ecranele tactile capacitive

Un ecran capacitiv (sau capacitiv de suprafață) profită de faptul că un obiect capacitate mare conduce curentul alternativ.

Principiul de funcționare al unui ecran tactil capacitiv

Un ecran tactil capacitiv este un panou de sticlă acoperit cu un material rezistiv transparent (de obicei un aliaj de oxid de indiu și oxid de staniu). Electrozii situati la colturile ecranului aplica o cantitate mica de energie stratului conductor. Tensiune AC(la fel pentru toate colturile). Când atingeți ecranul cu degetul sau cu alt obiect conducător, curentul se scurge. Mai mult, cu cât degetul este mai aproape de electrod, cu atât rezistența ecranului este mai mică, ceea ce înseamnă că curentul este mai mare. Curentul din toate cele patru colțuri este înregistrat de senzori și transmis controlerului, care calculează coordonatele punctului de atingere.

În modelele anterioare de ecrane capacitive, DC.- asta a simplificat designul, dar contact prost utilizatorul cu pământ a dus la defecțiuni.

Ecranele tactile capacitive sunt fiabile, aproximativ 200 de milioane de clicuri (aproximativ 6 ani și jumătate de clicuri pe secundă), nu curg lichide și tolerează foarte bine contaminanții neconductivi. Transparență la 90%. Cu toate acestea, învelișul conductor este încă vulnerabil. Prin urmare, ecranele capacitive sunt utilizate pe scară largă în mașinile instalate în zonele protejate. Ei nu răspund la o mână înmănușată.

Principiul de funcționare al ecranelor tactile capacitive proiectate

Pe interior Ecranul este acoperit cu o grilă de electrozi. Electrodul împreună cu corpul uman formează un condensator; electronica măsoară capacitatea acestui condensator (furnizează un impuls de curent și măsoară tensiunea).

Principiul de funcționare al ecranului tactil capacitiv proiectat

Transparența unor astfel de ecrane este de până la 90%, Interval de temperatură extrem de lată. Foarte durabil (blocul este electronica complexă care procesează clicurile). POE poate folosi sticlă de până la 18 mm grosime, ceea ce are ca rezultat o rezistență extremă la vandalism. Ei nu reacționează la contaminanții neconductivi; contaminanții conductivi sunt ușor de suprimat folosind metode software. Prin urmare, ecranele tactile capacitive proiectate sunt folosite la mașinile de exterior. Multe modele reacționează la o mână înmănușată. ÎN modele moderne Designerii au obținut o precizie foarte mare - cu toate acestea, versiunile rezistente la vandal sunt mai puțin precise.

PEE chiar reacționează la apropierea unei mâini - pragul de răspuns este stabilit de software. Distingeți între apăsarea manuală și apăsarea cu un stilou conductor. Unele modele acceptă multi-touch. Prin urmare, această tehnologie este utilizată în touchpad-uri și ecrane multi-touch.

Este demn de remarcat faptul că, din cauza diferențelor de terminologie, ecranele capacitive de suprafață și proiectate sunt adesea confundate. Conform clasificării folosite în acest articol, ecranul iPhone-ului este proiectat capacitiv.

Concluzie

Fiecare tip de ecran tactil are propriile sale avantaje și dezavantaje pentru claritate, să ne uităm la tabel.

	Rezistiv cu 4 fire	Rezistiv cu 5 fire	Capacitiv	Capacitiv proiectat
Funcționalitate
Mana in manusa	da	da	Nu	da
Obiect conductiv solid	da	da	da	da
Obiect solid neconductiv	da	da	Nu	Nu
Atingere multiplă	Nu	da	da	da
Măsurarea presiunii	Nu	Nu	Nu	da
Transparență maximă, %	75	85	90	90
Precizie	Înalt	Înalt	Înalt	Înalt
Fiabilitate
Viață, milioane de clicuri	10	35	200	∞
Protecție împotriva murdăriei și a lichidelor	da	da	da	da
Rezistenta la vandalism	Nu	Nu	Nu	da

Articolul a fost scris pe baza materialelor de pe site

În zilele noastre nu vei surprinde pe nimeni cu un ecran tactil. Mai mult, este deja ciudat să vezi dispozitive fără senzor, mai ales când despre care vorbim O gadgeturi mobile. Acest lucru se datorează dorinței de a crește suprafața de lucru. Dar cât de des ne gândim la ce tip de afișaj este folosit într-un anumit dispozitiv? Sa întâmplat vreodată asta, după ce am cumpărat tableta noua sau un smartphone, încercăm să-l controlăm folosind stiloul digital obișnuit, dar ghinion, dispozitivul pur și simplu nu răspunde la atingerea lui. Aparent, ecranul este realizat folosind o tehnologie diferită, capacitivă, care începe treptat să-și înlocuiască predecesorul, display-ul de tip rezistiv.

Poate fi găsit un numar mare de ecrane tactile, care diferă nu numai caracteristici de proiectare, dar și principiul de funcționare. Astăzi există următoarele tipuri ecrane tactile: rezistive, capacitive, capacitive proiectate, matrice, ecran tactil cu unde acustice de suprafață, infraroșu, extensometru, inductiv.

ÎN în prezent Există două tipuri principale de ecrane tactile utilizate în electronică: rezistive și capacitive. Vom vorbi despre ele mai detaliat și vom încerca, de asemenea, să evidențiem cele puternice și părțile slabe toata lumea.

Ecran tactil rezistiv

Mai întâi, să vedem cum funcționează un ecran tactil rezistiv. Este alcătuit dintr-un panou de sticlă și o membrană de plastic flexibilă, pe care se aplică un strat rezistiv. Spațiul dintre sticlă și membrană este umplut cu microizolatori, care, la rândul lor, izolează în mod fiabil suprafețele conductoare, distribuite uniform pe zona activă a ecranului. Când apăsați pe afișaj, panoul și membrana se închid, iar controlerul, folosind un convertor analog-digital, înregistrează modificarea rezistenței, transformând-o în coordonate tactile. Din acest motiv, un astfel de ecran poate fi apăsat cu orice obiect dur, poate fi o unghie, un stylus special sau chiar un creion obișnuit. Ca o consecință a acestei structuri, ecranele rezistive se uzează treptat, motiv pentru care este nevoie de calibrarea periodică a ecranului, astfel încât atunci când apăsați pe afișaj, coordonatele punctului de atingere să fie corect procesate.

Există ecrane cu patru, opt, cinci, șase sau șapte electrozi. Cele mai simple de fabricat și, prin urmare, cele mai ieftine, sunt cele cu patru electrozi. Ele pot rezista la doar 3 milioane de clicuri la un moment dat. Cele cu cinci fire vor fi deja mult mai fiabile - până la 35 de milioane de clicuri în ele, patru electrozi sunt amplasați pe panou, iar al cincilea este amplasat pe o membrană, care este acoperită cu o compoziție conductivă. Este de remarcat faptul că versiunile cu cinci fire și versiunile ulterioare ale ecranelor cu șase și șapte fire continuă să funcționeze chiar dacă o parte a membranei este deteriorată.

Avantaje

Avantajele unui ecran rezistiv includ cost scăzut producerea acestuia și, în consecință, dispozitivul în care este utilizat. În plus, este de remarcat faptul că răspunsul senzorului de aici nu depinde de starea suprafeței ecranului, chiar dacă este murdar, ecranul tactil rămâne la fel de sensibil; De asemenea, ar trebui să evidențieze acuratețea lovirii punctul dorit, deoarece se folosește o rețea densă de elemente rezistive.

Defecte

Ca un dezavantaj al ecranelor rezistive, evidențiem transmisia scăzută a luminii, nu mai mult de 70% sau 85%, deci este necesar luminozitate crescută lumina de fundal. Este, de asemenea, sensibilitate scăzută, adică. Pur și simplu atingerea cu degetul nu este suficientă, este necesară presiune, așa că nu poți să faci fără un stilou digital sau unghii lungi. Acest tip în majoritatea cazurilor nu acceptă multi-touch, adică ecranul înțelege doar o atingere. Când interacționați cu ecranul, trebuie să depuneți un efort pentru a transmite orice comandă, iar dacă exagerați, nu numai că îl puteți zgâria, ci și deteriora afișajul. După cum am menționat mai sus, pentru funcționarea corectă este necesară calibrarea periodică a ecranului.

Ecran tactil capacitiv

Un ecran capacitiv este un panou de sticlă care este acoperit cu un material rezistiv transparent, de obicei un aliaj de oxid de indiu și oxid de staniu. Electrozii sunt instalați la colțurile panoului, furnizând o tensiune alternativă de joasă tensiune stratului conductiv, ei monitorizează fluxul de sarcini în ecran și transmit date către controler, determinând astfel coordonatele punctului de atingere. Înainte de atingere, ecranul are o anumită sarcină electrică; atunci când este atins cu un deget, apare un punct pe stratul conductor, al cărui potențial este mai mic decât potențialul electrodului, deoarece corpul uman are capacitatea de a conduce electricitateși are o oarecare capacitate. Nu există membrane flexibile pe ecran, ceea ce asigură o fiabilitate ridicată și vă permite să reduceți luminozitatea luminii de fundal. Acest tip de ecran este capabil să determine simultan coordonatele a două sau mai multe puncte de atingere, ceea ce înseamnă suport multi-touch.

Ecranele capacitive de proiecție au devenit un subtip de ecrane capacitive. Ei lucrează pe un principiu similar. Diferența este că elemente de baza sunt situate nu în exteriorul ecranului, ci în interior, ceea ce face senzorul mai protejat. Ecranele de acest tip sunt utilizate în principal în modern dispozitive mobile.

Interacțiunea cu un ecran capacitiv ar trebui să fie efectuată numai cu un obiect conducător, un deget gol sau un stilou special care are capacitate electrică. Numărul de clicuri înainte ca elementele senzorului să se defecteze ajunge la peste 200 de milioane de ori.

Avantaje

Unul dintre avantajele ecranelor capacitive este că, chiar și în lumina puternică a soarelui, vizibilitatea rămâne destul de bună, ceea ce nu se poate spune despre un ecran rezistiv, deoarece reflectă multă lumină ambientală. Un alt avantaj a fost capacitatea de a recunoaște rapid și precis o atingere fără a fi folosită accesorii suplimentare. Avantajul incontestabil al ecranelor de acest tip este durata de viață mai mare a senzorului în comparație cu tipul anterior. A apărut și o interfață „multi-finger” sau multi-touch, deși nu toate dispozitivele cu un ecran de acest tip sunt complet implementate.

Defecte

Aspectele negative ale folosirii unui ecran tactil capacitiv includ un cost mai mare datorită complexității producției. Interacțiunea cu afișajul este posibilă doar prin atingerea unui material care este conductor. Din acest motiv, stilouri sau mănuși capacitive speciale sunt achiziționate pentru a lucra cu el, acest lucru devine deosebit de important pe vreme rece și acesta este un alt element de cheltuieli.

Concluzie

Pentru a rezuma, să ne amintim că ecranele rezistive sunt sensibile la presiune, în timp ce ecranele capacitive sunt sensibile la atingere. Precizia afișajelor capacitive este comparabilă cu cea a afișajelor rezistive, dar tip capacitiv mai diferit fiabilitate ridicată datorită absenței unei membrane flexibile, iar mai puține straturi le face mai transparente.

Există opinia că afișajele rezistive și-au depășit deja utilitatea, iar viitorul aparține afișajelor capacitive. Într-adevăr, trecerea de la intrare mecanic-electrică la electrică înseamnă deja mult, deoarece precizia determinării coordonatelor a crescut și a apărut multi-touch.

Cu toate acestea, astăzi pe piață tehnologie electronică Există încă un număr mare de dispozitive cu ecrane rezistive, dar acestea încep încetul cu încetul să fie înlocuite cu gadgeturi cu senzori capacitivi. Observând această tendință, se poate presupune că prima va dispărea în curând cu totul.

La început, ecranele tactile (ecranele tactile) erau destul de rare. Ele au putut fi găsite doar în unele PDA-uri și PDA-uri (calculatoare de buzunar). După cum știți, dispozitivele de acest fel nu s-au răspândit niciodată, deoarece le lipsea cel mai important lucru, adică funcționalitatea. Istoria smartphone-urilor este direct legată de ecranele tactile. De aceea, în prezent, o persoană cu „ telefon inteligent„Nu vei fi surprins de un ecran tactil zilele acestea. Ecranul tactil este utilizat pe scară largă nu numai în dispozitivele scumpe la modă, ci chiar și în modelele relativ ieftine. telefoane moderne. Care sunt principiile de funcționare ale celor 3 tipuri de ecrane tactile care se regăsesc în aparate moderne Oh.

Tipuri de ecrane tactile

Ecranele tactile nu mai sunt prea scumpe. În plus, ecranele tactile de astăzi sunt mult mai „responsive” - recunosc pur și simplu perfect atingerile utilizatorului. Această caracteristică a fost cea care le-a deschis calea un numar mare utilizatori din întreaga lume. În prezent, există trei modele principale de ecrane tactile:

1. Capacitiv.
2. Val.
3. Rezistiv sau pur și simplu „elastic”.

Ecran tactil capacitiv: principiu de funcționare

În modelele cu ecran tactil de acest fel, baza de sticlă este acoperită cu un strat care acționează ca un container de stocare a încărcăturii. Utilizatorul, cu atingerea sa, eliberează o parte la un anumit punct incarcare electrica. Această reducere este determinată de microcircuite care se află în fiecare colț al ecranului. Calculatorul calculează diferența de potențiale electrice existente între în diferite părți ecran, în acest caz, informațiile despre atingere în detaliu sunt transmise imediat programului de driver pentru ecranul tactil.

Suficient avantaj important Ecranele tactile capacitive sunt capacitatea acestui tip de ecran de a păstra aproape 90% din luminozitatea afișajului original. Din această cauză, imaginile de pe un ecran capacitiv apar mai clare decât pe ecranele tactile care au un design rezistiv.

Video despre ecranul tactil capacitiv:

Viitorul: afișaje tactile cu forme de undă

La capetele axelor grilei de coordonate ale ecranului de sticlă sunt două traductoare. Unul dintre ele este transmițătorul, al doilea este receptorul. Există și reflectoare pe o bază de sticlă care „reflectează” semnalul electric care este transmis de la un convertor la altul.

Convertorul-receptor „știe” absolut exact dacă a existat o apăsare, precum și în ce moment anume a avut loc, deoarece utilizatorul întrerupe cu atingerea sa undă acustică. În același timp, sticla afișajului wave nu are un strat metalic - acest lucru face posibilă păstrarea integrală a 100% din lumina originală. În acest sens, ecranul wave este cea mai buna varianta pentru acei utilizatori care lucrează în grafică cu mici detalii, deoarece ecranele tactile rezistive și capacitive nu sunt ideale în ceea ce privește claritatea imaginii. Acoperirea lor blochează lumina, ceea ce are ca rezultat imagini semnificativ distorsionate.

Video despre principiul de funcționare al ecranelor tactile cu surfactant:

Trecut: despre ecranul tactil rezistiv

Un sistem rezistiv este sticla obișnuită, care este acoperită cu un strat de conductor electric, precum și cu un „film” metalic elastic care are și proprietăți conductoare. Între aceste 2 straturi, folosind distanțiere speciale, există spațiu gol. Suprafața ecranului este acoperită cu un material special care îi oferă protecție împotriva deteriorare mecanică ex. zgârieturi.

O sarcină electrică trece prin aceste două straturi pe măsură ce utilizatorul interacționează cu ecranul tactil. Cum se întâmplă asta? Utilizatorul atinge ecranul într-un anumit punct, iar stratul superior elastic intră în contact cu stratul conductor - doar în acest moment. Apoi computerul determină coordonatele punctului pe care utilizatorul l-a atins.

Atunci când coordonatele devin cunoscute dispozitivului, atunci șofer special traduce atingerile în comenzi cunoscute sistem de operare. ÎN în acest caz, puteți desena analogii cu driverul celor mai comune mouse-ul computerului, pentru că face exact același lucru: explică sistemului de operare ceea ce utilizatorul a vrut în mod specific să-i spună prin mișcarea manipulatorului sau apăsând un buton. De regulă, stilouri speciale sunt utilizate cu ecrane de acest tip.

Ecranele rezistive pot fi găsite în dispozitive relativ vechi. IBM Simon, cel mai vechi smartphone cunoscut civilizației noastre, este echipat cu un astfel de ecran tactil.

Video despre principiul de funcționare al unui ecran tactil rezistiv:

Caracteristici ale diferitelor tipuri de ecrane tactile

Cele mai ieftine ecrane tactile, dar in acelasi timp si cele care difuzeaza mai putin clar imaginea sunt ecrane tactile rezistive. În plus, sunt și cei mai vulnerabili, deoarece absolut orice obiect ascuțit poate deteriora grav un „film” rezistiv destul de delicat.

Următorul tip, adică ecranele tactile wave sunt cele mai scumpe dintre genul lor. În același timp, designul rezistiv aparține cel mai probabil trecutului, designul capacitiv prezentului și designul valului viitorului. Este clar că absolut nimeni nu știe viitorul sută la sută și, în consecință, în prezent se poate doar ghici ce tehnologie are perspective mari de utilizare în viitor.

Pentru un sistem cu ecran tactil rezistiv, nu are nicio diferență specială dacă utilizatorul atinge ecranul dispozitivului cu vârful de cauciuc al stiloului sau pur și simplu cu un deget. Este suficient să existe contact între cele două straturi. În același timp, ecranul capacitiv recunoaște doar atingerile unor obiecte conductoare. Adesea, utilizatorii de dispozitive moderne le operează folosind propriile degete. Ecranele cu design ondulat în acest sens sunt mai aproape de rezistive. Este posibil să dați o comandă cu aproape orice obiect - trebuie doar să evitați utilizarea obiectelor grele sau prea mici, de exemplu, reumplerea unui pix nu este potrivită pentru asta.

Ecranele dispozitivelor moderne nu pot afișa doar imagini, ci vă permit și să interacționați cu dispozitivul prin intermediul senzorilor.

Inițial, ecranele tactile au fost folosite în unele computere de buzunar, iar astăzi ecranele tactile sunt utilizate pe scară largă în dispozitive mobile, playere, camere foto și video, chioșcuri de informații și așa mai departe. Mai mult, în fiecare dintre dispozitivele enumerate Se poate utiliza unul sau altul tip de ecran tactil. În prezent, au fost dezvoltate mai multe tipuri panouri tactileși, în consecință, fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. În acest articol ne vom uita la ce tipuri de ecrane tactile există, avantajele și dezavantajele acestora și ce tip de ecran tactil este mai bun.

Există patru tipuri principale de ecrane tactile: rezistiv, capacitiv, cu detectarea undelor acustice de suprafață și infraroșu . În dispozitivele mobile, doar două sunt cele mai răspândite: rezistiv și capacitiv . Principala lor diferență este faptul că ecranele rezistive recunosc presiunea, în timp ce ecranele capacitive recunosc atingerea.

Ecrane tactile rezistive

Această tehnologie este cea mai răspândită în rândul dispozitivelor mobile, ceea ce se explică prin simplitatea tehnologiei și costurile reduse de producție. Ecranul rezistiv este Ecran LCD, pe care se suprapun două plăci transparente, separate printr-un strat dielectric. Placa de sus este flexibilă, deoarece utilizatorul apasă pe ea, în timp ce placa de jos este fixată rigid pe ecran. Conductorii sunt aplicați pe suprafețele față în față.

Ecran tactil rezistiv

Microcontrolerul furnizează tensiune în serie electrozilor plăcilor de sus și de jos. Când ecranul este apăsat, stratul superior flexibil se îndoaie, iar suprafața sa conductoră interioară atinge stratul conductor inferior, modificând astfel rezistența întregului sistem. Modificarea rezistenței este înregistrată de microcontroler și astfel se determină coordonatele punctului de atingere.

Avantajele ecranelor rezistive includ simplitatea și costul scăzut, sensibilitatea bună și capacitatea de a apăsa ecranul fie cu un deget, fie cu orice obiect. Printre dezavantaje, este necesar să rețineți o transmisie slabă a luminii (ca urmare, trebuie să utilizați mai mult lumină de fundal strălucitoare), suport slab pentru clicuri multiple (multi-touch), nu poate determina forța de apăsare, precum și uzura mecanică destul de rapidă, deși în comparație cu durata de viață a telefonului, acest dezavantaj nu este atât de important, deoarece de obicei telefon mai rapid eșuează decât ecranul tactil.

Aplicație: Celulare, PDA-uri, smartphone-uri, comunicatoare, terminale POS, TabletPC, echipamente medicale.

Ecrane tactile capacitive

Ecranele tactile capacitive sunt împărțite în două tipuri: capacitiv de suprafață și capacitiv proiectat . Ecrane tactile capacitive de suprafață sunt sticlă pe suprafața căreia se aplică un strat conductor subțire transparent, deasupra căruia înveliș de protecție. De-a lungul marginilor sticlei sunt imprimați electrozi care aplică tensiune alternativă de joasă tensiune pe stratul conductor.

Ecran tactil capacitiv de suprafață

Când atingeți ecranul, în punctul de contact este generat un impuls de curent, a cărui magnitudine este proporțională cu distanța de la fiecare colț al ecranului la punctul de contact, astfel încât controlerul este destul de simplu să calculeze coordonatele punctului de contact și comparați acești curenți. Avantajele ecranelor capacitive de suprafață includ: transmisie bună a luminii, timp scurt de răspuns și mare resursă atingeri. Printre dezavantaje: electrozii așezați în lateral nu sunt potriviți pentru dispozitivele mobile, sunt pretențioși la temperatura exterioară, nu suportă multi-touch, îi puteți atinge cu degetele sau cu un stylus special și nu pot determina apăsarea. forta.

Aplicație: Chioșcuri de informații în zone securizate, la unele bancomate.

Ecrane tactile capacitive proiectate Sunt din sticlă cu linii de conducere orizontale de material conductiv și linii definitorii verticale de material conducător aplicate, separate printr-un strat de dielectric.

Ecran tactil capacitiv proiectat

Un astfel de ecran funcționează după cum urmează: un microcontroler aplică secvențial tensiune fiecărui electrozi din materialul conductor și măsoară amplitudinea impulsului de curent rezultat. Pe măsură ce degetul se apropie de ecran, capacitatea electrozilor aflați sub deget se modifică și astfel controlerul determină locația atingerii, adică coordonatele atingerii sunt electrozi care se intersectează cu capacitate crescută.

Avantajul ecranelor tactile capacitive proiectate este viteza rapida răspuns la atingere, suport multi-touch, determinarea mai precisă a coordonatelor în comparație cu ecranele rezistive și detectarea presiunii. Prin urmare, aceste ecrane sunt utilizate într-o măsură mai mare în dispozitive precum iPhone și iPad. De asemenea, merită remarcată fiabilitatea mai mare a acestor ecrane și, ca urmare, o durată de viață mai lungă. Printre dezavantaje, se poate remarca faptul că pe astfel de ecrane nu poți atinge decât cu degetele (desenul sau scrierea manuală cu degetele este foarte incomod) sau cu un stylus special.

Aplicație: terminale de plată, bancomate, chioșcuri electronice de pe străzi, touchpad-uri de laptopuri, iPhone, iPad, comunicatoare și așa mai departe.

Ecrane tactile SAW (unde acustice de suprafață)

Compoziția și principiul de funcționare al acestui tip de ecran este următorul: în colțurile ecranului sunt plasate elemente piezoelectrice, care transformă semnalul electric furnizat acestora în unde ultrasonice și direcționează aceste unde de-a lungul suprafeței ecranului. Reflectoarele sunt distribuite de-a lungul marginilor unei laturi a ecranului, care distribuie unde ultrasonice pe întregul ecran. Pe marginile opuse ale ecranului față de reflectoare există senzori care focalizează undele ultrasonice și le transmit mai departe traductorului, care, la rândul său, transformă unda ultrasonică înapoi într-un semnal electric. Astfel, pentru controler, ecranul este reprezentat ca o matrice digitală, fiecare valoare a cărei valoare corespunde unui punct specific de pe suprafața ecranului. Când un deget atinge ecranul în orice punct, undele sunt absorbite și, ca urmare, modelul general de propagare a undelor ultrasonice se schimbă și, ca urmare, traductorul produce un semnal electric mai slab, care este comparat cu cel stocat în memorie matricea digitala ecran și astfel se calculează coordonatele atingerii ecranului.

Ecran tactil SAW

Avantajele includ transparență ridicată, deoarece ecranul nu conține suprafețe conductoare, durabilitate (până la 50 de milioane de atingeri), iar ecranele tactile cu surfactant vă permit să determinați nu numai coordonatele de presare, ci și forța de presare.

Printre dezavantaje, putem remarca acuratețea mai mică a determinării coordonatelor decât cele capacitive, adică nu veți putea desena pe astfel de ecrane. Un mare dezavantaj îl reprezintă defecțiunile atunci când sunt expuse la zgomot acustic, vibrații sau când ecranul este murdar, de exemplu. Orice murdărie de pe ecran va bloca funcționarea acestuia. De asemenea, aceste ecrane funcționează corect doar cu obiecte care absorb undele acustice.

Aplicație: ecrane tactile cu surfactant în principal în chioșcuri de informații securizate, în institutii de invatamant, V păcăneleși așa mai departe.

Ecrane tactile cu infraroșu

Designul și principiul de funcționare al ecranelor tactile cu infraroșu este destul de simplu. De-a lungul a două laturi adiacente ale ecranului tactil există LED-uri care emit raze infraroșii. Și pe partea opusă a ecranului sunt fototranzistoare care primesc raze infraroșii. Astfel, întregul ecran este acoperit cu o grilă invizibilă de raze infraroșii care se intersectează, iar dacă atingeți ecranul cu degetul, razele se suprapun și nu lovesc fototranzistoarele, care este imediat înregistrată de controler și, astfel, coordonatele atingerea sunt determinate.

Ecran tactil cu infrarosu

Aplicație: Ecranele tactile cu infraroșu sunt utilizate în principal în chioșcurile de informații, automate, V Echipament medical etc.

Printre avantaje putem remarca transparența ridicată a ecranului, durabilitatea, simplitatea și mentenabilitatea circuitului. Printre dezavantaje: le este frică de murdărie (prin urmare sunt utilizate numai în interior), nu pot determina forța de presare, precizie medie în determinarea coordonatelor.

P.S. Deci, ne-am uitat la principalele tipuri dintre cele mai comune tehnologiile tactile(deși există și altele mai puțin obișnuite, cum ar fi optice, tensiometru, inducție și așa mai departe). Dintre toate aceste tehnologii, cele rezistive și capacitive sunt cele mai răspândite în dispozitivele mobile, așa cum au precizie ridicată determinarea punctului de contact. Dintre ei cele mai bune caracteristici au ecrane tactile capacitive proiectate.

Textul a fost pregătit pe baza materialelor din surse deschise de către metodologii tehnologici Karabin A.S., L.V. Gavrik, S.V. Usachev