触摸屏主要种类的区别和作用

   2023-04-23 工业品商城142
核心提示:触摸屏的主要类型根据触摸屏的工作原理和传递信息的介质,我们将触摸屏分为电阻式、电容式、红外线和表面声波四种。 每种类型的触摸屏都有自己的优点和缺点。 要知道哪种触摸屏适用于哪种场合,关键是了解每种触摸屏技术的工作原理和特点。 下面就以上提到的各种类型的触摸屏做一个简单的介绍: 1、电阻式触摸屏此触摸屏使
触摸屏的主要类型

根据触摸屏的工作原理和传递信息的介质,我们将触摸屏分为电阻式、电容式、红外线和表面声波四种。 每种类型的触摸屏都有自己的优点和缺点。 要知道哪种触摸屏适用于哪种场合,关键是了解每种触摸屏技术的工作原理和特点。 下面就以上提到的各种类型的触摸屏做一个简单的介绍:

  1、电阻式触摸屏

此触摸屏使用压力感应进行控制。 电阻式触摸屏的主要部分是电阻膜屏幕,与显示表面的兼容性非常好。 这是一种多层复合膜。 电阻器)导电层,外表面覆盖一层硬化、光滑且耐刮擦的塑料层,其内表面也涂有一层涂层,之间有许多细小(小于1/1000英寸)的透明间隙 它们通过隔离点将两个导电层分开并绝缘。 当手指触摸屏幕时,两个导电层在触摸点接触,电阻发生变化,在X和Y方向产生信号,然后传送到触摸屏控制器。 控制器检测到此接触并计算 (X,Y) 位置,其行为类似于鼠标。 这是电阻式触摸屏最基本的原理。 电阻式触摸屏的关键在于材料技术。 常用的透明导电涂层材料有:

A. ITO,氧化铟,是一种弱导体。 其特点是当厚度降至1800埃以下(埃=10-10米)时,会突然变得透明,透光率为80%。 如果它更薄,则透光率将相反。 下降,当厚度达到300埃时上升到80%。  ITO是所有电阻式技术触摸屏和电容式技术触摸屏使用的主要材料。 事实上,电阻电容技术触摸屏的工作表面是ITO涂层。

B. 镍金涂层。 五线电阻触摸屏的外导电层采用延展性好的镍金镀层材料。 由于接触频繁,外层导电层采用延展性好的镍金材料,延长使用寿命。  但工艺成本相对较高。 镍金导电层虽然延展性好,但只能作为透明导体使用。 它不适合作为电阻式触摸屏的工作面,因为它的导电率高,而且金属不容易达到非常均匀的厚度。 它不适用于电压分布层,只能用作探针。 

1.1 四线电阻屏
  四线电阻模拟技术的两层透明金属层工作时,每层增加一个5V的恒定电压:一层在垂直方向,一层在水平方向。 总共需要四根电缆。 特点:高分辨率、高速传输响应。 表面硬度处理,减少划痕、划痕和抗化学处理。 经过光滑和哑光处理。 一次校准,稳定性高,永不漂移。
  1.2 五线电阻屏

五线电阻技术触摸屏的基层通过精密电阻网络在玻璃的导电工作表面增加两个方向的电压场。 我们可以简单理解为,两个方向的电压场分时施加在同一个工作面上。 外层镍金导电层仅作为纯导体,通过分时检测触摸后内层ITO接触点的X轴和Y轴电压值,可以测量出触摸点的位置 . 五线电阻触摸屏的内层ITO需要四根引线,外层只作为导体,触摸屏一共有5根引线。 特点:高分辨率、高速传输响应。 高表面硬度以减少划痕、划痕和抗化学处理。 同点接触3000万次后仍可使用。 导电玻璃是基板的介质。 一次校准,稳定性高,永不漂移。 五线电阻触摸屏的缺点是价格高,对环境要求高
  1. 3 电阻屏的局限性

无论是四线电阻触摸屏还是五线电阻触摸屏,都是一个与外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,任何物体都能接触到,都可以使用 能写能画,更适合工控领域和办公室有限人群使用。 电阻式触摸屏的共同缺点是,由于复合膜的外层是塑料材质,不知情的人用力触摸或使用不当,可能会划伤整个触摸屏而导致报废。 尖锐的物体。 但在这个限度内,划痕只会伤及外导电层,外导电层的划痕对五线电阻触摸屏无关紧要,但对四线电阻触摸屏却是致命的。
2.电容式触摸屏
2.1 电容技术触摸屏

它是利用人体的电流感应来工作的。 电容式触摸屏是四层复合玻璃屏幕。 玻璃屏幕的内表面和夹层各镀一层ITO。 最外层是一层薄薄的石英玻璃保护层。 层间ITO涂层用作工作表面。 四个电极引出,ITO内层为屏蔽层,保证良好的工作环境。 当手指触摸金属层时,由于人体电场的作用,在用户与触摸屏表面之间形成耦合电容。 对于高频电流,电容是直流导体,因此手指从接触点吸收小电流。 这个电流从触摸屏四个角上的电极流出,流过这四个电极的电流与手指到四个角的距离成正比。 控制器通过四个电流比的精确计算得到触摸点的位置。  .
2.2 电容式触摸屏的缺陷

电容触摸屏的透光率和清晰度比四线电阻屏要好,但是当然不能和表面声波屏、五线电阻屏相比。 电容屏反光严重,采用电容技术的四层复合触摸屏,每个波长的光的透光率不均匀,存在颜色失真的问题。 由于光在层与层之间的反射,图像字符也变得模糊。 电容屏的原理是利用人体作为电容元件的电极。 当导体靠近层间ITO工作面并耦合足够大的电容时,流走的电流足以引起电容屏的误动作。  . 我们知道,电容值虽然与电极间的距离成反比,但与相对面积成正比,还与介质的介电系数有关。 因此,当大面积的手掌或手持导体靠近电容屏而不是触摸时,会导致电容屏误动作。 距离显示器15cm以内或身体靠近显示器,都会导致电容屏故障。 电容屏的另一个缺点是,由于添加了绝缘性更强的介质,因此当用戴手套的手或拿着非导电物体触摸时它们没有反应。 电容屏的主要缺点是漂移:当环境温度和湿度发生变化时,环境电场发生变化,会导致电容屏漂移,从而导致不准确。 例如,显示器上电后温度升高会引起漂移:当用户触摸屏幕时,另一只手或身体的一侧靠近显示器,就会出现漂移; 如果移动电容触摸屏附近的大物体然后漂移回来,如果你触摸它,如果有人围观它也会漂移。 会造成漂移; 电容屏漂移的原因是先天的技术缺陷。 虽然环境势面(包括用户的身体)距离电容式触摸屏很远,但比手指的面积要大得多。 它们直接影响触摸位置的确定。  . 此外,很多理论上应该是线性的关系实际上是非线性的。 例如,不同体重或不同手指湿润程度的人吸收的总电流不同,总电流的变化与四个分电流的变化是非线性关系。 电容触摸屏采用自定义的四角极坐标系,坐标上没有原点,控制器漂移后无法检测和恢复。 而且,四个A/D完成后,四个点流值到笛卡尔坐标系上触摸点的X、Y坐标值的计算过程比较复杂。 由于没有原点,电容屏的漂移是累积的,往往需要在工作现场进行校准。 电容触摸屏最外层的硅胶保护玻璃非常耐刮,但怕被钉子或硬物敲到。 如果敲出一个小孔,就会损坏夹层ITO,无论是夹层ITO还是安装运输过程中的损坏。 内表面的ITO层,电容屏将无法正常工作。  #p#页面标题#e#
3.红外触摸屏

红外触摸屏利用X、Y方向密集的红外矩阵来检测和定位用户的触摸。 红外触摸屏在显示屏前面安装了电路板框架,电路板在屏幕的四个侧面分别布置了红外发射管和红外接收管,一个接一个地组成一个水平垂直交叉的红外矩阵。 当用户触摸屏幕时,手指会挡住穿过该位置的两束红外线,因此可以判断触摸点在屏幕上的位置。 任何触摸物体都可以改变触点上的红外线,从而实现触摸屏操作。 在早期的构想中,红外触摸屏存在分辨率低、触摸方式受限、易受环境干扰和误操作等技术限制,一度淡出市场。 此后,二代红外屏部分解决了抗光干扰问题,三四代在分辨率和稳定性方面也有所提升,但都没有在关键指标或整体上有质的飞跃 表现。 但是,了解触摸屏技术的人都知道,红外触摸屏不受电流、电压和静电的影响,适用于恶劣的环境条件。 红外技术是触摸屏产品的最终发展趋势。 使用声学和其他材料科学技术的触摸屏有其难以逾越的障碍,例如单个传感器的损坏和老化、触摸界面害怕被污染、破坏性使用以及维护复杂等。 只要红外触摸屏真正做到高稳定性和高分辨率,必将取代其他技术产品,成为触摸屏市场的主流。 以往红外触摸屏的分辨率是由画面中红外管的数量决定的,因此分辨率较低。 国内市场上的主要产品是32x32和40X32。 另外,据说红外屏对光照环境的因素比较敏感。 大了就会误判甚至崩溃。 这些都是国外非红外触摸屏国内代理商推广的红外屏的弱点。 最新技术第五代红外屏的分辨率取决于红外管的数量、扫描频率和差分算法。 分辨率达到了1000X720。 一开始,抗光干扰的弱点已经较好地克服了。 第五代红外触摸屏是新一代智能科技产品。 实现1000720高分辨率、多级自调节自恢复硬件适应性和高度智能判别识别,可长期在各种恶劣环境下使用。 使用。 并且可以为用户定制扩展功能,如网络控制、声音感应、人体接近感应、用户软件加密保护、红外数据传输等。媒体宣传的红外触摸屏的另一个主要缺点是抗干扰性差。  -暴动表演。 事实上,红外屏可以使用客户认为满意的任何防暴玻璃,而不会增加太多的成本和影响性能。 这是其他触摸屏无法效仿的。

4.表面声波触摸屏
  4.1 表面声波

表面声波是超声波的一种,是一种在介质(如玻璃或金属等刚性材料)表面浅层传播的机械能波。 通过楔形三角底座(根据表面波的波长严格设计),可以实现定向、小角度的表面声波能量发射。 声表面波性能稳定,易于分析,在剪切波传输过程中具有非常尖锐的频率特性。 导电材料、检测技术等技术已经相当成熟。 表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是安装在CRT、LED、LCD或等离子显示屏前面的平面、球形或圆柱形玻璃板。 玻璃屏的左上角和右下角分别固定有垂直和水平的超声波发射换能器,右上角固定有两个相应的超声波接收换能器。 玻璃屏风的四个周边刻有由疏到密呈45°角的反光条纹。
4.2 表面声波触摸屏工作原理

以右下角的X轴发射换能器为例:发射换能器将控制器通过触摸屏排线发出的电信号转换成声波能量传递到左面,再经过一组精密的 玻璃板下方的反射条纹将声波能量反射成一个向上的均匀表面,声波能量穿过屏幕表面,然后将上侧的反射条纹聚集成一条直线并传播到X轴 接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变成电信号。 当发射换能器发出一个窄脉冲时,声波能量通过不同的路径到达接收换能器,最右边的最早到达,最左边的最晚到达,早到和晚到叠加成一个较宽的波形信号,它 不难看出,接收信号在X轴方向上汇集了所有通过不同路径返回的声波能量,它们在Y轴上传播的距离相同,但在X轴上,最远的比最近的 一个已经达到 X 轴上最大距离的两倍。 因此,该波形信号的时间轴反映了各原始波形在叠加前的位置,即X轴坐标。 发射信号和接收信号波形 没有触摸时,接收信号的波形与参考波形完全相同。 当手指或其他能吸收或阻挡声波能量的物体接触屏幕时,通过手指在X轴上向上传播的声波能量被部分吸收,在接收波形上反映出一个衰减间隙,即在 波形中的某个时刻。 接收到的波形对应手指遮挡部分信号衰减的一个间隙,计算间隙的位置得到触摸坐标。 控制器分析接收信号的衰减并根据间隙位置确定 X 坐标。 之后,Y轴的相同过程确定了触摸点的Y坐标。 除了一般触摸屏可以响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还可以响应第三轴Z轴坐标,即可以感知用户的触摸压力值。 原理是通过接收信号衰减处的衰减量来计算。 一旦确定了三个轴,控制器就会将它们传递给主机。
4.3 表面声波触摸屏特点

清晰度高,透光率好。 高度耐用,耐刮擦性好(相对于电阻、电容等有表面膜)。 反应灵敏。 不受温湿度等环境因素影响,分辨率高,寿命长(良好维护下5000万次); 透光率高(92%),能保持清晰明亮的画质; 无漂移,只需安装一次校正; 还有第三轴(即压力轴)响应,目前在公共场所使用较多。 表面声波屏需要经常维护,因为屏幕表面的灰尘、油污甚至是饮料液渍都会堵塞触摸屏表面的波导槽,使声波不能正常发射,或者波形会 变化,控制器无法正常识别,从而影响触摸屏的正常使用,用户必须严格注意环境卫生。 必须经常擦拭屏幕表面以保持屏幕清洁,并应定期彻底彻底擦拭。
表面声波屏

声波屏的三个角分别贴有用于发射和接收X、Y方向声波的换能器(换能器:采用特殊陶瓷材料制成,分为发射换能器和接收换能器。它是控制声波发出的电信号 传感器通过触摸屏排线转换成声波能量,反射条纹形成的表面声波能量转换成电信号,四个面刻有反射表面超声波的反射条纹。 软体触碰屏幕,部分声波能量被吸收,因此接收到的信号发生变化,通过控制器的处理得到触碰的X、Y坐标。#p#页面标题#e#
四线电阻屏

四线电阻屏在表面保护涂层和基层之间覆盖了两层透明导电层ITO(ITO:氧化铟,弱导体是所有电阻屏和电容屏的主要材料)。 这两层分别对应X和Y。 轴上用细小的透明绝缘粒子绝缘,触摸时产生的压力使两个导电层相连,通过电阻值的变化得到触摸的X和Y坐标。
五线电阻屏

五线电阻式触摸屏的基层覆盖有同层施加X、Y方向电压场的透明导电层ITO,最外层的镍金导电层(nickel-gold conductive layer: 五线电阻触摸屏的外层是导电的)该层采用延展性好的镍金镀层材料,外层导电层是经常被触摸的。 使用延展性好的镍金材料的目的是为了延长使用寿命。)它只用作纯导体。 触摸时,使用一个单独的触摸点的位置,通过同时检测接触点的X轴和Y轴电压值的方法来测量。 内层ITO需要四根引线,一层外层,一共5根引线。
电容屏

电容屏表面涂有透明导电层ITO,电压接在四个角上。 微小的直流电流在屏幕表面扩散,形成均匀的电场。 一极,触摸的坐标是通过控制器计算电流到触摸位置的相对距离得到的。
红外屏

红外触摸屏利用X、Y方向密集的红外矩阵来检测和定位用户的触摸。 红外触摸屏在显示屏前面安装了电路板框架,电路板在屏幕的四个侧面分别布置了红外发射管和红外接收管,一个接一个地组成一个水平垂直交叉的红外矩阵。 当用户触摸屏幕时,手指会挡住穿过该位置的两束红外线,因此可以判断触摸点在屏幕上的位置。 任何触摸物体都可以改变触点上的红外线,从而实现触摸屏操作。

 
 
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