За да се улесни операцията, хората в момента използват сензорен екран вместо мишка или клавиатура. Когато работим, първо трябва да докоснем с пръст или друг предмет сензорния екран, инсталиран в предната част на дисплея, а след това системата локализира и избира въвеждане на информация според позицията на иконата или менюто, докоснати от пръста. Сензорният екран се състои от компонент за откриване на докосване и сензорен контролер; компонентът за откриване на докосване е инсталиран пред екрана на дисплея, за да открие позицията на докосване на потребителя' и след това да го изпрати до контролера на сензорния екран; и основната функция на контролера на сензорния екран е да получава от устройството за откриване на точка на докосване. Докоснете информацията и я преобразувате в координати на контакта, след което я изпращате до процесора. Освен това може да получава команди от процесора и да ги изпълнява.
Основните видове сензорен екран Dingye
Според принципа на работа на сензорния екран и средата за предаване на информация, ние разделяме сензорния екран на четири типа, които са резистивен, капацитивен, инфрачервен и повърхностна акустична вълна. Всеки тип сензорен екран има своите предимства и недостатъци. За да разберете кой тип сензорен екран е подходящ за този повод, ключът е да разберете принципите на работа и характеристиките на всеки тип технология за сензорен екран. Следва кратко въведение в различните видове сензорни екрани, споменати по-горе:
1. Резистивен сензорен екран
Ъгловият джобен сензорен екран се управлява чрез сензор за налягане. Основната част на резистивния сензорен екран е резистивен филмов екран, който пасва добре на повърхността на дисплея. Това е многослоен композитен филм. Той използва стъклена или твърда пластмасова плоча като основен слой и е покрит със слой от прозрачен метален оксид (прозрачен проводящ съпротивление) проводящ слой, покрит със слой от втвърдена външна повърхност, гладък и устойчив на надраскване пластмасов слой и неговия вътрешен повърхността също е покрита със слой покритие, има много малки (по-малко от
1/1000 инча) прозрачна изолационна точка разделя и изолира двата проводими слоя. Когато пръстът докосне екрана, двата проводими слоя са в контакт в точката на докосване, съпротивлението се променя, сигналите се генерират в посоките X и Y и след това се изпращат към контролера на сензорния екран. Контролерът открива този контакт и изчислява позицията на (X, Y) и след това работи според начина на симулация на мишката. Това е най-основният принцип на сензорните екрани с резистивна технология. Ключът към резистивните сензорни екрани се крие в технологията на материалите. Често използвани прозрачни проводими материали за покритие са:
A. ITO, оксиден оксид, слаб електрически проводник, характеристиката е, че когато дебелината падне под 1800 ангстрьома (ангстрьома=10-10 метра), той изведнъж става прозрачен и светлинната пропускливост е
80%, светлинната пропускливост намалява, когато стане по-тънка, и се повишава до 80%, когато достигне дебелина от 300 ангстрьома. ITO е основният материал, използван във всички сензорни екрани с резистентна технология и сензорни екрани с капацитивна технология. Всъщност работната повърхност на сензорните екрани с технология за съпротивление и капацитет е ITO покритие.
Б. Покритие от никел-злато, външният проводящ слой на петжилния резистивен сензорен екран използва никел-златен покривен материал с добра пластичност. Поради честите докосвания целта на използването на никел-златен материал с добра пластичност е да се удължи експлоатационният живот. , Но цената на процеса е сравнително висока. Въпреки че проводящият слой от никел и злато има добра пластичност, той може да се използва само като прозрачен проводник. Не е подходящ за работната повърхност на резистивния сензорен екран поради високата си проводимост и металът не е лесно да бъде много равномерен по дебелина. Не е подходящ за слоя за разпределение на напрежението и може да се използва само като сонда. Етаж.
1.1 Четирижичен резистивен екран
Когато двата прозрачни метални слоя на аналоговата технология с четирипроводно съпротивление работят, всеки слой се увеличава с постоянно напрежение от 5V: една вертикална посока и една хоризонтална посока. Необходими са общо четири кабела. Характеристики: Висока разделителна способност, високоскоростен отговор на предаване. Обработка на повърхностна твърдост, намаляване на драскотини, драскотини и антихимическо третиране. С гланцово и матово покритие. Еднократно калибриране, висока стабилност, без дрейф.
1.2 Петпроводен резистивен екран
Основният слой на сензорния екран с петпроводна резистивна технология добавя полетата на напрежение в двете посоки към проводимата работна повърхност на стъклото чрез прецизна съпротивителна мрежа. Можем просто да разберем, че полетата на напрежението в двете посоки се прилагат върху една и съща работна повърхност по начин с споделяне на времето. , А външният проводящ слой от никел-злато се използва само като чист проводник, а позицията на точката на допир се измерва чрез метода за откриване с споделяне на времето на стойностите на напрежението по оста X и Y на вътрешния ITO контакт точка след докосване. Петпроводният резистивен сензорен екран изисква четири проводника във вътрешния слой на ITO и само един проводник във външния слой. В сензорния екран има 5 проводника. Характеристики: Висока разделителна способност, високоскоростен отговор на предаване. Повърхностната твърдост е висока, намалява драскотините, драскотините и антихимичната обработка. Все още могат да се използват 30 милиона пъти в една и съща точка. Проводимото стъкло е субстратната среда. Еднократно калибриране, висока стабилност и без дрейф. Петпроводният резистивен сензорен екран има недостатъците на висока цена и високи екологични изисквания
1.3 Ограничения на резистивните екрани
Независимо дали става дума за четирипроводен резистивен сензорен екран или петпроводен резистивен сензорен екран, те са работна среда, която е напълно изолирана от външния свят, не се страхува от прах и водни пари, може да се докосне с всеки предмет, може може да се използва за писане и рисуване и е по-подходящ за Dingye контрол Ограничено използване на хора в полето и офиса. Общият недостатък на резистивните сензорни екрани е, че тъй като външният слой на композитното фолио е направен от пластмасови материали, хората, които не знаят твърде твърдо или докосват остри предмети, могат да надраскат целия сензорен екран и да причинят бракуването му. Въпреки това, в рамките на ограничението, драскотините ще увредят само външния проводящ слой. Драскотините по външния проводящ слой нямат нищо общо с петпроводния резистивен сензорен екран, но са фатални за четирипроводния резистивен сензорен екран.
2. Капацитивен сензорен екран
2.1 Сензорен екран с капацитивна технология
Той използва текущата индукция на човешкото тяло за работа. Капацитивният сензорен екран е четирислоен композитен стъклен екран. Вътрешната повърхност и междинният слой на стъкления екран са покрити със слой ITO. Най-външният слой е тънък защитен слой от силициев стъкло. Межслойното ITO покритие се използва като работна повърхност, а четирите ъгъла. Четири електрода са изтеглени отгоре, а вътрешният ITO е екраниращ слой за осигуряване на добра работна среда. Когато пръст докосне металния слой, поради електрическото поле на човешкото тяло, потребителят и повърхността на сензорния екран образуват свързващ кондензатор. За високочестотен ток кондензаторът е директен проводник, така че пръстът изтегля малък ток от точката на контакт. Този ток протича от електродите в четирите ъгъла на сензорния екран и токът, протичащ през тези четири електрода, е пропорционален на разстоянието от пръста до четирите ъгъла. Контролерът получава позицията на точката на допир чрез точно изчисляване на пропорциите на тези четири тока. .
2.2 Дефекти на капацитивен сензорен екран
Пропускливостта на светлината и яснотата на капацитивния сензорен екран са по-добри от четирипроводния резистивен екран и разбира се не може да се сравни с екрана с повърхностни акустични вълни и петпроводния резистивен екран. Капацитивните екрани отразяват сериозна светлина, а четирислойният композитен сензорен екран на капацитивната технология има неравномерна пропускливост на светлина към светлина с различни дължини на вълната и има проблем с изкривяване на цвета. Поради отразяването на светлината между слоевете, символите на изображението също са замъглени.
По принцип капацитивният екран използва човешкото тяло като електрод на кондензаторен елемент. Когато проводник близо до работната повърхност на междинния слой ITO е свързан с достатъчна стойност на капацитета, изтичащият ток е достатъчен, за да причини неизправност на капацитивния екран. Според нас, въпреки че стойността на капацитета е обратно пропорционална на разстоянието между полюсите, тя е пряко пропорционална на относителната площ и също така е свързана с коефициента на изолация на средата. Следователно, когато голяма площ от дланта или държан в ръка проводим обект е близо до капацитивния екран, вместо да се докосва, това може да доведе до неизправност на капацитивния екран. При влажно време тази ситуация е особено сериозна. Дръжте дисплея с дланта близо до дисплея на 7 см. В рамките на 15 см от тялото близо до дисплея, това ще доведе до неизправност на капацитивния екран. Друг недостатък на капацитивните екрани е, че няма реакция при докосване с ръце в ръкавици или държане на непроводими предмети. Това е така, защото се добавя по-изолираща среда.
Основният недостатък на капацитивния екран е отклонение: когато температурата и влажността на околната среда се променят и електрическото поле на околната среда се променя, това ще доведе до отклонение на капацитивния екран и ще причини неточност. Например: температурата на дисплея ще се повиши след включване, което ще причини дрейф: потребителят докосва екрана, докато другата ръка или тяло е близо до дисплея, той ще се отклони; по-големи обекти в близост до капацитивния сензорен екран се движат и отклоняват назад, ако някой ви заобиколи, за да гледате, когато снимате. Това също може да причини дрейф; причината за дрейфа на капацитивния екран се дължи на техническа неадекватност. Въпреки че потенциалната повърхност на околната среда (включително тялото на потребителя') е далеч от капацитивния сензорен екран, тя е много по-голяма от площта на пръста. Те влияят пряко на позицията на докосване. Решителност. Освен това, на теория, много връзки, които трябва да бъдат линейни, всъщност са нелинейни, като например: общото количество ток, изтеглен от хора с различно тегло или различна степен на навлажняване на пръстите, е различно и промяната в общия ток и промени в четирите подтока. Това е нелинейна връзка. Четириъгълната персонализирана полярна координатна система, възприета от капацитивния сензорен екран, няма произход на координатите. След дрейф контролерът не може да открие и възстанови. Освен това, след завършването на 4 A/D, има четири точки. Процесът на изчисление от стойността на дебита до координатните стойности X и Y на точката на допир в декартовата координатна система е сложен. Тъй като няма произход, отклонението на капацитивния екран се натрупва и често се налага калибриране на работната площадка. Най-външното силициев диоксид защитно стъкло на капацитивния сензорен екран е много устойчиво на надраскване, но се страхува от пирони или твърди предмети. Ако се избие малка дупка, това ще повреди междинния ITO, независимо дали е повреда на междинния ITO или по време на монтаж и транспорт. С ITO слоя върху вътрешната повърхност, капацитивният екран не може да работи нормално.
Капацитивен сензорен екран:
3. Инфрачервен сензорен екран
Инфрачервеният сензорен екран използва огромен набор от инфрачервени лъчи, плътно разпределени в посоките X и Y, за да открие и локализира докосването на потребителя'. Инфрачервеният сензорен екран е снабден с външна рамка на платката пред дисплея, а платката е подредена с инфрачервени излъчващи тръби и инфрачервени приемни тръби от четирите страни на екрана, което съответства на образуването на огромен инфрачервен масив, който кръстове вертикално и хоризонтално. Когато потребителят докосне екрана, пръстът ще блокира хоризонталните и вертикалните два инфрачервени лъча, преминаващи през позицията, така че позицията на допирната точка на екрана може да бъде преценена. Всеки сензорен обект може да промени инфрачервения лъч на точката на топене, за да реализира работа на сензорния екран.
В ранната концепция инфрачервените сензорни екрани имаха технически ограничения като ниска разделителна способност, ограничени методи на докосване и податливост на намеса в околната среда и неправилна работа и по този начин избледняха от пазара. Оттогава инфрачервеният екран от второ поколение е решил частично проблема със смущенията срещу светлината. Третото и четвъртото поколение също имат подобрена разделителна способност и стабилност, но не са направили качествен скок в ключови показатели или цялостна производителност. Въпреки това, всеки, който познава технологията на сензорния екран, знае, че инфрачервените сензорни екрани не се смущават от ток, напрежение и статично електричество и са подходящи за тежки условия на околната среда. Инфрачервената технология е най-доброто развитие на продуктите със сензорен екран. Сензорните екрани, използващи акустика и други технологии за материалознание, имат свои собствени непреодолими бариери, като повреда на един сензор, стареене, страх от замърсяване на сензорния интерфейс, разрушителна употреба и сложна поддръжка. Докато инфрачервеният сензорен екран наистина постига висока стабилност и висока разделителна способност, той ще замени други технически продукти и ще се превърне в мейнстрийм на пазара на сензорни екрани.
В миналото разделителната способност на инфрачервените сензорни екрани се определяше от броя на инфрачервените двойки в рамката, така че разделителната способност е ниска. Основните местни продукти на пазара бяха 32x32, 40X32. В допълнение, инфрачервеният екран показва погрешни преценки или дори сривове, когато промените са големи. Точно това са слабите страни на инфрачервените екрани, продавани и рекламирани от местни производители на чужди неинфрачервени сензорни екрани. Разделителната способност на инфрачервения екран от пето поколение на новата технология зависи от броя на инфрачервените двойки тръби, честотата на сканиране и алгоритъма на разликата. Резолюцията е достигнала 1000X720. Що се отнася до инфрачервения екран е нестабилен при светлинни условия, от второ поколение инфрачервен сензорен екран От самото начало слабостта на анти-светлинните смущения е по-добре преодоляна. Инфрачервеният сензорен екран от пето поколение е интелигентен технологичен продукт от ново поколение. Той е реализирал висока разделителна способност 1000*720, многостепенна самонастройка и хардуерна адаптивност за самовъзстановяване и високо интелигентна дискриминация и разпознаване, които могат да се използват в различни тежки среди за дълго време. Използвайте го произволно в околната среда. И може да бъде персонализиран за потребителите за разширяване на функции, като мрежов контрол, разпознаване на звук, разпознаване на близост, защита от криптиране на потребителски софтуер, предаване на данни с инфрачервени лъчи и т.н. Другият основен недостатък на инфрачервения сензорен екран, популяризиран от оригиналната медия, е лошият му продукт съпротива на бунтове. В действителност, инфрачервеният екран може да използва всяко бунт стъкло, което клиентът смята, че е задоволително, без да увеличава цената и да влияе на производителността. Това е нещо, което другите сензорни екрани не могат да имитират. на.
4. Сензорен екран с повърхностна акустична вълна
4.1 Повърхностна акустична вълна
Повърхностната акустична вълна, вид ултразвукова вълна, е вълна от механична енергия, която се разпространява плитко по повърхността на среда (като твърди материали като стъкло или метал). Чрез клиновидната триъгълна основа (строго проектирана според дължината на вълната на повърхностната вълна) може да се постигне насочено, малко ъгълно излъчване на повърхностна акустична вълна. Повърхностната акустична вълна е стабилна, лесна за анализ и има много остри честотни характеристики в процеса на предаване на напречна вълна. През последните години се развива бързо в посока неразрушително откриване на дефекти, изобразяване и премахване на вълните. Теоретичните изследвания на повърхностни акустични вълни, полупроводникови материали, акустика Технологиите като направляващи материали и технологии за тестване са вече доста зрели. Частта на сензорния екран на повърхностния сензорен екран с акустична вълна може да бъде плоска, сферична или цилиндрична стъклена плоча, която е инсталирана пред CRT, LED, LCD или плазмен дисплей. Горният ляв ъгъл и долният десен ъгъл на стъкления екран са съответно фиксирани с вертикални и хоризонтални ултразвукови предавателни преобразуватели, а горният десен ъгъл е фиксиран с два съответни ултразвукови приемни преобразуватели. Четирите периферии на стъкления екран са гравирани с много прецизни отразяващи ивици с ъгъл от 45°, вариращ от рядък до плътен.
4.2 Принцип на работа на сензорен екран с повърхностна акустична вълна
Вземете за пример предавателния трансдюсер по оста X в долния десен ъгъл: предавателният преобразувател преобразува електрическия сигнал, изпратен от контролера през кабела на сензорния екран, в енергия на звукова вълна и я предава към лявата повърхност, а след това набор от прецизност отразяващи ивици под стъклената плоча Енергията на звуковата вълна се отразява в еднаква повърхност нагоре за предаване. Енергията на звуковата вълна преминава през повърхността на екрана и след това се събира в дясна линия от горната отражателна ръба, за да се разпространи до приемащия трансдюсер по оста X и повърхностната акустична вълна, която преобразувателят ще върне Енергията се превръща в електрическа сигнал. Когато предаващият преобразувател излъчва тесен импулс, енергията на звуковата вълна пристига към приемащия трансдюсер по различни пътища. Енергията на звуковата вълна пристига най-рано, като отиде най-вдясно, и пристига най-късно, като отиде най-вляво. Енергията на звуковата вълна, която пристига рано и пристига късно, се добавя към енергията на звуковата вълна. С по-широк сигнал с форма на вълната не е трудно да се види, че полученият сигнал събира цялата енергия на звуковата вълна, връщаща се по различни пътища в посоката на оста X. Те изминават същото разстояние по оста Y, но по оста X най-далечното измина два пъти максималното разстояние по оста X от най-близкото. Следователно, оста на времето на този сигнал на вълновата форма отразява позицията преди наслагването на оригиналните вълнови форми, което е координатата на оста X. Когато вълновата форма на предавания и получения сигнал не се докосва, формата на вълната на получения сигнал е точно същата като референтната. Когато пръст или друг обект, който може да абсорбира или блокира енергията на звуковата вълна, докосне екрана, енергията на звуковата вълна, която се издига по оста X през частта на пръста, се абсорбира частично, което отразява, че има пролука на затихване във формата на вълната върху получената вълнова форма , тоест в определен момент от време. Получената форма на вълната отслабва прорез, съответстващ на сигнала в частта, блокирана от пръста. Координатният контролер на докосване анализира затихването на получения сигнал, като изчислява позицията на прореза и определя X координатата по позицията на прореза. След това същият процес по оста Y определя Y координатата на точката на допир. В допълнение към координатите X и Y, на които общият сензорен екран може да реагира, сензорният екран с повърхностна акустична вълна също реагира на координатата Z на третата ос, тоест може да усети величината на потребителския's натиск при докосване. Принципът се изчислява от затихването при затихване на получения сигнал. След като трите оси бъдат определени, контролерът ги предава на хоста.
4.3 Характеристики на сензорния екран с повърхностни акустични вълни
Яснотата е висока и пропускливостта на светлината е добра. Изключително издръжлив, добра устойчивост на надраскване (има повърхностен филм по отношение на съпротивлението, капацитета и т.н.). Отзивчив. Не се влияе от фактори на околната среда като температура и влажност, висока разделителна способност, дълъг живот (50 милиона пъти при добра поддръжка); висока пропускливост на светлина (92%), може да поддържа ясно и ярко качество на изображението; без дрейф, просто го инсталирайте Еднократно калибриране; има реакция на трета ос (т.е. ос на налягане), която в момента се използва повече на обществени места. Екраните с повърхностни акустични вълни се нуждаят от честа поддръжка, тъй като прах, петна от масло или дори течност от напитки замърсяват повърхността на екрана, което ще блокира канала за вълновод на повърхността на сензорния екран, причинявайки вълната да не се излъчва нормално или Формата на вълната се променя и контролерът не може да го разпознае нормално, като по този начин се отразява на нормалната употреба на сензорния екран, потребителят трябва стриктно да обърне внимание на хигиената на околната среда. Повърхността на екрана трябва да се избърсва често, за да бъде екранът гладък и чист, и трябва редовно да се извършва цялостно изтриване.
Трите ъгъла на звуковия екран са съответно залепени с трансдюсери (трансдюсери: изработени от специални керамични материали), които излъчват и приемат звукови вълни в посоките X и Y. Те се делят на предавателни преобразуватели и приемни преобразуватели. Това е управлението Електрическият сигнал, изпратен от устройството през кабела на сензорния екран, се преобразува в енергия на акустична вълна и енергията на повърхностната акустична вълна, конвергирана от отражателния ръб в електрически сигнал.), четирите страни са гравирани с рефлекторните ресни на ултразвуковата вълна върху отразяващата повърхност. Когато пръст или мек предмет докосне екрана, част от енергията на звуковата вълна се абсорбира, така че полученият сигнал се променя, а координатите X и Y на докосването се получават чрез обработката на контролера.
