Para facilitar la operación, las personas actualmente usan una pantalla táctil en lugar de un mouse o teclado. Al trabajar, primero debemos tocar la pantalla táctil instalada en la parte frontal de la pantalla con un dedo u otro objeto, y luego el sistema ubica y selecciona la entrada de información según la posición del icono o menú tocado con el dedo. La pantalla táctil consta de un componente de detección táctil y un controlador de pantalla táctil; el componente de detección táctil se instala frente a la pantalla de visualización para detectar la posición táctil del usuario&y luego enviarlo al controlador de la pantalla táctil; y la función principal del controlador de pantalla táctil es recibir desde el dispositivo de detección de punto táctil. Toque la información y conviértala en coordenadas de contacto, y luego envíela a la CPU. También puede recibir comandos de la CPU y ejecutarlos.
Los principales tipos de pantalla táctil Dingye.
De acuerdo con el principio de funcionamiento de la pantalla táctil y el medio de transmisión de información, dividimos la pantalla táctil en cuatro tipos, que son resistiva, capacitiva, infrarroja y onda acústica de superficie. Cada tipo de pantalla táctil tiene sus propias ventajas y desventajas. Para comprender qué tipo de pantalla táctil es adecuada para esa ocasión, la clave es comprender los principios de funcionamiento y las características de cada tipo de tecnología de pantalla táctil. La siguiente es una breve introducción a los distintos tipos de pantallas táctiles que se mencionan a continuación:
1. Pantalla táctil resistiva
La pantalla táctil del bolsillo de la esquina se controla mediante detección de presión. La parte principal de la pantalla táctil resistiva es una pantalla de película resistiva que se adapta bien a la superficie de la pantalla. Esta es una película compuesta de múltiples capas. Utiliza una placa de vidrio o plástico duro como capa base y está recubierta con una capa de óxido de metal transparente (resistencia conductora transparente) capa conductora, cubierta con una capa de superficie exterior endurecida, capa plástica lisa y resistente a los arañazos, y su interior La superficie también está recubierta con una capa de recubrimiento, hay muchas pequeñas (menos de
El punto de aislamiento transparente de 1/1000 de pulgada) separa y aísla las dos capas conductoras. Cuando el dedo toca la pantalla, las dos capas conductoras están en contacto en el punto de contacto, la resistencia cambia, las señales se generan en las direcciones X e Y y luego se envían al controlador de la pantalla táctil. El controlador detecta este contacto y calcula la posición de (X, Y), y luego opera de acuerdo con la forma de simular un mouse. Este es el principio más básico de las pantallas táctiles de tecnología resistiva. La clave de las pantallas táctiles resistivas radica en la tecnología de materiales. Los materiales de revestimiento conductor transparente comúnmente utilizados son:
A. ITO, óxido de óxido, conductor eléctrico débil, la característica es que cuando el espesor cae por debajo de 1800 angstroms (angstroms=10-10 metros), de repente se vuelve transparente y la transmitancia de luz es
80%, la transmitancia de luz disminuye cuando se adelgaza y aumenta al 80% cuando alcanza un espesor de 300 angstroms. ITO es el material principal utilizado en todas las pantallas táctiles de tecnología de resistencia y pantallas táctiles de tecnología capacitiva. De hecho, la superficie de trabajo de las pantallas táctiles de tecnología de resistencia y capacitancia es un revestimiento ITO.
B. Revestimiento de níquel-oro, la capa conductora exterior de la pantalla táctil resistiva de cinco cables utiliza un material de revestimiento de níquel-oro con buena ductilidad. Debido a los toques frecuentes, el propósito de utilizar un material de níquel-oro con buena ductilidad es prolongar la vida útil. , Pero el costo del proceso es relativamente alto. Aunque la capa conductora de níquel-oro tiene buena ductilidad, solo se puede utilizar como conductor transparente. No es adecuado para la superficie de trabajo de la pantalla táctil resistiva debido a su alta conductividad y el metal no es fácil de tener un espesor muy uniforme. No es adecuado para la capa de distribución de voltaje y solo se puede utilizar como sonda. Suelo.
1.1 Pantalla resistiva de cuatro hilos
Cuando funcionan las dos capas de metal transparente de la tecnología analógica de resistencia de cuatro cables, cada capa aumenta con un voltaje constante de 5 V: una dirección vertical y una dirección horizontal. Se requieren un total de cuatro cables. Características: Respuesta de transmisión de alta resolución y alta velocidad. Tratamiento de dureza superficial, reduce rayones, rayones y tratamiento anti-químico. Con acabado brillante y mate. Calibración única, alta estabilidad, sin deriva.
1.2 Pantalla resistiva de cinco hilos
La capa base de la pantalla táctil de tecnología resistiva de cinco cables agrega los campos de voltaje en ambas direcciones a la superficie de trabajo conductora del vidrio a través de la red de resistencia de precisión. Simplemente podemos entender que los campos de voltaje en las dos direcciones se aplican en la misma superficie de trabajo en una forma de tiempo compartido. , Y la capa conductora exterior de níquel-oro solo se utiliza como un conductor puro, y la posición del punto de contacto se mide mediante el método de detección de tiempo compartido de los valores de voltaje del eje X e Y del contacto ITO interno punto tras toque. La pantalla táctil resistiva de cinco cables requiere cuatro cables en la capa interna de ITO y solo un conductor en la capa externa. Hay 5 cables conductores en la pantalla táctil. Características: Respuesta de transmisión de alta resolución y alta velocidad. La dureza de la superficie es alta, reduciendo rayones, rayones y tratamiento anti-químico. Todavía se pueden usar 30 millones de veces en el mismo punto. El vidrio conductor es el medio de sustrato. Calibración única, alta estabilidad y sin deriva. La pantalla táctil resistiva de cinco cables tiene las desventajas del alto precio y los altos requisitos ambientales
1.3 Limitaciones de las pantallas resistivas
Ya sea una pantalla táctil resistiva de cuatro cables o una pantalla táctil resistiva de cinco cables, son un entorno de trabajo que está completamente aislado del mundo exterior, sin miedo al polvo y al vapor de agua, se puede tocar con cualquier objeto, se puede Se puede usar para escribir y dibujar, y es más adecuado para el control de Dingye Uso limitado de personas en el campo y la oficina. La desventaja común de las pantallas táctiles resistivas es que debido a que la capa exterior de la película compuesta está hecha de materiales plásticos, las personas que no conocen demasiado o no tocan con objetos afilados pueden rayar toda la pantalla táctil y hacer que se deseche. Sin embargo, dentro del límite, los rayones solo dañarán la capa conductora exterior. Los arañazos en la capa conductora exterior no tienen nada que ver con la pantalla táctil resistiva de cinco hilos, pero son fatales para la pantalla táctil resistiva de cuatro hilos.
2. Pantalla táctil capacitiva
2.1 Pantalla táctil de tecnología capacitiva
Utiliza la inducción actual del cuerpo humano para funcionar. La pantalla táctil capacitiva es una pantalla de vidrio compuesto de cuatro capas. La superficie interior y la capa intermedia de la pantalla de vidrio están recubiertas con una capa de ITO. La capa más externa es una capa delgada de capa protectora de vidrio de sílice. El revestimiento ITO de capa intermedia se utiliza como superficie de trabajo, y las cuatro esquinas. Cuatro electrodos se extraen de la parte superior, y el ITO interno es una capa protectora para garantizar un buen entorno de trabajo. Cuando un dedo toca la capa de metal, debido al campo eléctrico del cuerpo humano, el usuario y la superficie de la pantalla táctil forman un condensador de acoplamiento. Para la corriente de alta frecuencia, el condensador es un conductor directo, por lo que el dedo extrae una pequeña corriente del punto de contacto. Esta corriente fluye desde los electrodos en las cuatro esquinas de la pantalla táctil, y la corriente que fluye a través de estos cuatro electrodos es proporcional a la distancia desde el dedo a las cuatro esquinas. El controlador obtiene la posición del punto de contacto calculando con precisión las proporciones de estas cuatro corrientes. .
2.2 Defectos de la pantalla táctil capacitiva
La transmisión de luz y la claridad de la pantalla táctil capacitiva son mejores que la pantalla resistiva de cuatro cables y, por supuesto, no se puede comparar con la pantalla de onda acústica de superficie y la pantalla resistiva de cinco cables. Las pantallas capacitivas reflejan mucha luz, y la pantalla táctil compuesta de cuatro capas de tecnología capacitiva tiene una transmisión de luz desigual a la luz de varias longitudes de onda, y existe un problema de distorsión del color. Debido al reflejo de la luz entre capas, los caracteres de la imagen también se ven borrosos.
En principio, la pantalla capacitiva utiliza el cuerpo humano como electrodo de un elemento capacitivo. Cuando un conductor cerca de la superficie de trabajo de la capa intermedia ITO se acopla con un valor de capacitancia suficiente, la corriente que fluye es suficiente para causar un mal funcionamiento de la pantalla capacitiva. En nuestra opinión, aunque el valor de capacitancia es inversamente proporcional a la distancia entre los polos, es directamente proporcional al área relativa, y también está relacionado con el coeficiente de aislamiento del medio. Por lo tanto, cuando un área grande de la palma de la mano o un objeto conductor de mano está cerca de la pantalla capacitiva en lugar de tocarse, puede causar un mal funcionamiento de la pantalla capacitiva. En tiempo húmedo, esta situación es particularmente grave. Sostenga la pantalla con la palma de la mano cerca de la pantalla a 7 cm dentro de los 15 cm del cuerpo cerca de la pantalla, esto hará que la pantalla capacitiva no funcione correctamente. Otra desventaja de las pantallas capacitivas es que no hay respuesta cuando se toca con las manos enguantadas o cuando se sujetan objetos no conductores. Esto se debe a que se agrega un medio más aislante.
La principal desventaja de la pantalla capacitiva es la deriva: cuando la temperatura ambiente y la humedad cambian, y el campo eléctrico ambiental cambia, la pantalla capacitiva se desviará y causará inexactitud. Por ejemplo: la temperatura de la pantalla aumentará después del encendido, lo que provocará una desviación: el usuario toca la pantalla mientras la otra mano o el cuerpo está cerca de la pantalla, se desviará; los objetos más grandes cerca de la pantalla táctil capacitiva se mueven y retroceden, si alguien te rodea para mirar cuando disparas. También puede causar deriva; la razón de la desviación de la pantalla capacitiva se debe a una insuficiencia técnica. Aunque la superficie potencial ambiental (incluido el cuerpo del usuario &) está lejos de la pantalla táctil capacitiva, es mucho más grande que el área del dedo. Afectan directamente a la posición táctil. Determinación. Además, en teoría, muchas relaciones que deberían ser lineales son en realidad no lineales, tales como: la cantidad total de corriente consumida por personas con diferentes pesos o diferentes grados de humedad en los dedos es diferente, y el cambio en la corriente total y la cambios en las cuatro subcorrientes Es una relación no lineal. El sistema de coordenadas polares personalizado de cuatro esquinas adoptado por la pantalla táctil capacitiva no tiene origen en las coordenadas. Después de la deriva, el controlador no puede detectar ni recuperarse. Además, después de completar 4 A / D, hay cuatro puntos. El proceso de cálculo desde el valor del caudal hasta los valores de las coordenadas X e Y del punto de contacto en el sistema de coordenadas cartesianas es complicado. Dado que no hay origen, la deriva de la pantalla capacitiva se acumula y, a menudo, se requiere calibración en el lugar de trabajo. El vidrio protector de sílice más externo de la pantalla táctil capacitiva es muy resistente a los arañazos, pero le teme a los clavos u objetos duros. Si se hace un pequeño orificio, dañará la capa intermedia ITO, ya sea que se trate de daños en la capa intermedia ITO o durante la instalación y el transporte. Con la capa ITO en la superficie interior, la pantalla capacitiva no puede funcionar normalmente.
Pantalla tactil capacitiva:
3. Pantalla táctil de infrarrojos
La pantalla táctil infrarroja utiliza una gran variedad de rayos infrarrojos densamente distribuidos en las direcciones X e Y para detectar y localizar el toque del usuario &. La pantalla táctil infrarroja está equipada con un marco exterior de placa de circuito en frente de la pantalla, y la placa de circuito está dispuesta con tubos emisores de infrarrojos y tubos receptores de infrarrojos en los cuatro lados de la pantalla, lo que corresponde a la formación de una enorme matriz de infrarrojos que cruza vertical y horizontalmente. Cuando el usuario toca la pantalla, el dedo bloqueará los dos rayos infrarrojos horizontales y verticales que pasan a través de la posición, por lo que se puede juzgar la posición del punto táctil en la pantalla. Cualquier objeto táctil puede cambiar el rayo infrarrojo en el punto de fusión para realizar el funcionamiento de la pantalla táctil.
En la concepción inicial, las pantallas táctiles infrarrojas tenían limitaciones técnicas como baja resolución, métodos táctiles limitados y susceptibilidad a interferencias ambientales y mal funcionamiento, por lo que desaparecieron del mercado. Desde entonces, la pantalla de infrarrojos de segunda generación ha resuelto parcialmente el problema de la interferencia anti-luz. La tercera y cuarta generación también han mejorado la resolución y la estabilidad, pero no han dado un salto cualitativo en los indicadores clave o el rendimiento general. Sin embargo, todos los que conocen la tecnología de pantalla táctil saben que las pantallas táctiles infrarrojas no se ven interferidas por la corriente, el voltaje y la electricidad estática, y son adecuadas para condiciones ambientales adversas. La tecnología infrarroja es el último desarrollo de los productos de pantalla táctil. Las pantallas táctiles que utilizan acústica y otras tecnologías de la ciencia de los materiales tienen sus propias barreras infranqueables, como daños en un solo sensor, envejecimiento, miedo a la contaminación de la interfaz táctil, uso destructivo y mantenimiento complicado. Siempre que la pantalla táctil de infrarrojos logre realmente una alta estabilidad y alta resolución, reemplazará a otros productos técnicos y se convertirá en la corriente principal del mercado de pantallas táctiles.
En el pasado, la resolución de las pantallas táctiles de infrarrojos estaba determinada por el número de pares de infrarrojos en el marco, por lo que la resolución era baja. Los principales productos nacionales en el mercado fueron 32x32, 40X32. Además, las pantallas de infrarrojos se equivocan o incluso se bloquean cuando los cambios son grandes. Estas son exactamente las debilidades de las pantallas infrarrojas vendidas y publicitadas por los fabricantes nacionales de pantallas táctiles no infrarrojas extranjeras. La resolución de la pantalla infrarroja de quinta generación de la nueva tecnología depende del número de pares de tubos infrarrojos, la frecuencia de exploración y el algoritmo de diferencia. La resolución ha alcanzado 1000X720. En cuanto a la pantalla de infrarrojos es inestable en condiciones de luz, desde la pantalla táctil de infrarrojos de segunda generación Desde el principio, la debilidad de la interferencia anti-luz se ha superado mejor. La pantalla táctil de infrarrojos de quinta generación es un producto de tecnología inteligente de nueva generación. Se ha dado cuenta de 1000 * 720 de alta resolución, autoajuste de múltiples niveles y adaptabilidad de hardware de autorrecuperación y discriminación y reconocimiento altamente inteligentes, que se pueden usar en varios entornos hostiles durante mucho tiempo. Úselo arbitrariamente en el medio ambiente. Y se puede personalizar para que los usuarios amplíen funciones, como control de red, detección de sonido, detección de proximidad humana, protección de cifrado de software de usuario, transmisión de datos por infrarrojos, etc. La otra gran deficiencia de la pantalla táctil de infrarrojos promovida por los medios originales es su pobre resistencia a los disturbios. De hecho, la pantalla de infrarrojos puede utilizar cualquier vidrio antidisturbios que el cliente considere satisfactorio sin aumentar el costo y afectar el rendimiento. Esto es algo que otras pantallas táctiles no pueden imitar. de.
4. Pantalla táctil de onda acústica de superficie
4.1 Onda acústica de superficie
La onda acústica de superficie, un tipo de onda ultrasónica, es una onda de energía mecánica que se propaga superficialmente en la superficie de un medio (como materiales rígidos como vidrio o metal). A través de la base triangular en forma de cuña (estrictamente diseñada de acuerdo con la longitud de onda de la onda superficial), se puede lograr una emisión de energía de onda acústica superficial direccional de ángulo pequeño. La onda acústica de superficie es estable, fácil de analizar y tiene características de frecuencia muy nítidas en el proceso de transmisión de onda transversal. En los últimos años, se ha desarrollado rápidamente en la dirección de la detección, formación de imágenes y eliminación de ondas no destructivas. La investigación teórica de ondas acústicas de superficie, materiales semiconductores, tecnologías acústicas como materiales de guía y tecnologías de prueba ya están bastante maduras. La parte de la pantalla táctil de la pantalla táctil de ondas acústicas de superficie puede ser una placa de vidrio plana, esférica o cilíndrica, que se instala frente a la pantalla CRT, LED, LCD o de plasma. La esquina superior izquierda y la esquina inferior derecha de la pantalla de vidrio se fijan respectivamente con transductores de transmisión ultrasónicos verticales y horizontales, y la esquina superior derecha se fija con dos transductores receptores ultrasónicos correspondientes. Las cuatro periferias de la pantalla de vidrio están grabadas con franjas de reflexión muy precisas con un ángulo de 45 ° que va de escaso a denso.
4.2 Principio de funcionamiento de la pantalla táctil de ondas acústicas de superficie
Tome el transductor de transmisión del eje X en la esquina inferior derecha como ejemplo: el transductor de transmisión convierte la señal eléctrica enviada por el controlador a través del cable de la pantalla táctil en energía de onda de sonido y la transmite a la superficie izquierda, y luego un conjunto de precisión franjas de reflexión debajo de la placa de vidrio La energía de la onda de sonido se refleja en una superficie uniforme hacia arriba para su transmisión. La energía de la onda de sonido pasa a través de la superficie de la pantalla, y luego se recoge en una línea hacia la derecha por la franja de reflexión superior para propagarse al transductor receptor del eje X, y la onda acústica de superficie que devolverá el transductor La energía se convierte en eléctrica señal. Cuando el transductor de transmisión emite un pulso estrecho, la energía de la onda de sonido llega al transductor de recepción a través de diferentes caminos. La energía de la onda de sonido llega lo antes posible yendo hacia el extremo derecho y, a más tardar, yendo hacia el extremo izquierdo. La energía de la onda de sonido que llega temprano y llega tarde se agrega a la energía de la onda de sonido. Con una señal de forma de onda más amplia, no es difícil ver que la señal recibida reúne toda la energía de la onda de sonido que regresa a través de diferentes caminos en la dirección del eje X. Viajan la misma distancia en el eje Y, pero en el eje X, el más lejano Viajó el doble de la distancia máxima en el eje X que el más cercano. Por lo tanto, el eje de tiempo de esta señal de forma de onda refleja la posición antes de la superposición de las formas de onda originales, que es la coordenada del eje X. Cuando las formas de onda de la señal transmitida y la señal recibida no se tocan, la forma de onda de la señal recibida es exactamente la misma que la forma de onda de referencia. Cuando un dedo u otro objeto que puede absorber o bloquear la energía de la onda de sonido toca la pantalla, la energía de la onda de sonido que sube en el eje X a través de la parte del dedo se absorbe parcialmente, lo que refleja que hay una brecha de atenuación en la forma de onda de la forma de onda recibida. , es decir, en un momento determinado. La forma de onda recibida atenúa una muesca correspondiente a la señal en la parte bloqueada por el dedo. El controlador de coordenadas táctil analiza la atenuación de la señal recibida calculando la posición de la muesca y determina la coordenada X por la posición de la muesca. Después de eso, el mismo proceso en el eje Y determina la coordenada Y del punto de contacto. Además de las coordenadas X e Y a las que puede responder la pantalla táctil general, la pantalla táctil de onda acústica de superficie también responde a la coordenada Z del tercer eje, es decir, puede detectar la magnitud del usuario' s toque la presión. El principio se calcula a partir de la atenuación en la atenuación de la señal recibida. Una vez que se determinan los tres ejes, el controlador los transmite al host.
4.3 Características de la pantalla táctil Surface Acoustic Wave
La claridad es alta y la transmisión de luz es buena. Muy duradero, buena resistencia al rayado (tiene una película superficial relativa a la resistencia, capacitancia, etc.). Sensible. No se ve afectado por factores ambientales como temperatura y humedad, alta resolución, larga vida (50 millones de veces con buen mantenimiento); alta transmitancia de luz (92%), puede mantener una calidad de imagen clara y brillante; sin deriva, simplemente instálelo Calibración única; hay una respuesta de tercer eje (eje de presión), que actualmente se utiliza más en lugares públicos. Las pantallas de ondas acústicas de superficie necesitan un mantenimiento frecuente, porque el polvo, las manchas de aceite o incluso el líquido de las bebidas contaminan la superficie de la pantalla, lo que bloqueará la ranura de la guía de ondas en la superficie de la pantalla táctil, lo que provocará que la onda no se emita normalmente, o La forma de onda cambia y el controlador no puede reconocerla normalmente, lo que afecta Para el uso normal de la pantalla táctil, el usuario debe prestar estrictamente atención a la higiene ambiental. La superficie de la pantalla debe limpiarse con frecuencia para mantener la pantalla lisa y limpia, y se debe realizar un borrado completo con regularidad.
Las tres esquinas de la pantalla sónica están pegadas respectivamente con transductores (transductores: hechos de materiales cerámicos especiales) que emiten y reciben ondas sonoras en las direcciones X e Y. Se dividen en transductores transmisores y transductores receptores. Es el control La señal eléctrica enviada por el dispositivo a través del cable de la pantalla táctil se convierte en energía de onda acústica y la energía de onda acústica de superficie converge por la franja de reflexión en una señal eléctrica.), Los cuatro lados están grabados con las franjas de reflexión de la onda ultrasónica en la superficie reflectante. Cuando un dedo o un objeto suave toca la pantalla, se absorbe parte de la energía de la onda sonora, por lo que se cambia la señal recibida, y las coordenadas X e Y del toque se obtienen mediante el procesamiento del controlador.
