觸控式螢幕的原理,觸控式螢幕的原理是什麼?

2022-08-25 18:56:16 字數 4513 閱讀 9480

1樓:

a: 電阻技術觸控式螢幕:

電阻觸控式螢幕的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏, 這是一種多層的複合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面圖有一層透明氧化金屬 (ito氧化銦,透明的導電電阻) 導電層,上面在蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層 、它的內表面也塗有一層ito塗層 、在他們之間有許多細小的(小於1/1000英寸)的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣 。當手指觸控式螢幕幕時,兩層導電層在觸控點位置就有了接觸,控制器偵測到這一接觸並計算出(x,y )的位置,再根據模擬滑鼠的方式運作。這就是電阻技術觸控式螢幕的最基本的原理

b:表面聲波技術觸控式螢幕

表面聲波技術是利用聲波在物體的表面進行傳輸,當有物體觸控到表面時,阻礙聲波的傳輸,換能器偵測到這個變化,反映給計算機,進而進行滑鼠的模擬。

c:電容技術觸控式螢幕:

利用人體的電流感應進行工作 。使用者觸控式螢幕幕時 ,由於人體電場,使用者和觸控式螢幕表面形成以一個耦合電容, 對於高頻電流來說,電容是直接導體,於是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸控式螢幕的四角上的電極中流出,並且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比, 控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸控點的位置。

觸控式螢幕的原理是什麼?

2樓:印初晴

按照觸控式螢幕的工作原理和傳輸資訊的介質,我們把觸控式螢幕分為四種,它們分別為

1、電阻式觸控式螢幕:這種觸控式螢幕利用壓力感應進行控制。電阻觸控式螢幕的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的複合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面塗有一層透明氧化金屬(透明的導電電阻)導電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也塗有一層塗層、在他們之間有許多細小的(小於1/1000英寸)的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。

當手指觸控式螢幕幕時,兩層導電層在觸控點位置就有了接觸,電阻發生變化,在x和y兩個方向上產生訊號,然後送觸控式螢幕控制器。控制器偵測到這一接觸並計算出(x,y)的位置,再根據模擬滑鼠的方式運作。這就是電阻技術觸控式螢幕的最基本的原理。

電阻式觸控式螢幕是目前技術最成熟的觸控式螢幕技術,**也最便宜。他能作成小尺寸的,如我們手機、pda、nds遊戲機上用的觸控式螢幕就是這種觸控式螢幕。

2、電容技術觸控式螢幕:電容技術觸控式螢幕的四邊均鍍上了狹長的電極,其內部形成一個低電壓交流電場。觸控式螢幕上貼有一層透明的薄膜層,它是一種特殊的金屬導電物質。

當使用者觸控電容屏時,使用者手指和工作面形成一個耦合電容,因為工作面上接有高頻訊號,於是手指會吸走一個很小的電流,這個電流分別從屏的四個角上的電極中流出;且理論上流經四個電極的電流與手指到四角的距離成比例,控制器通過對四個電流比例的精密計算,即可得出接觸點位置。

電容觸控式螢幕的雙玻璃不但能保護導體及感應器,更能有效地防止外在環境因素對觸控式螢幕造成影響,就算螢幕沾有汙穢、塵埃或油漬,電容式觸控式螢幕依然能準確算出觸控位置。但由於電容隨溫度、溼度或接地情況的不同而變化,其穩定性較差,往往會產生漂移現象。

儘管不像電阻式應用那麼廣, 電容式觸控式螢幕也是受歡迎的供選型別。這類裝置精確、反應快,尺寸稍大時也有較高解析度, 更耐用(抗刮擦), 因而適合用作遊戲機的觸控式螢幕。而且,新出現的近場成像技術改良了電容式觸控式螢幕的效能, 減弱了在它和電阻式觸控式螢幕中可能出現的漂移現象。

3、紅外線式觸控式螢幕:紅外觸控式螢幕的四邊排布了紅外發射管和紅外接收管,它們一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。使用者在觸控式螢幕幕時,手指會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線,控制器通過計算即可判斷出觸控點的位置。

紅外觸控式螢幕也同樣不受電流、電壓和靜電干擾,適宜於某些惡劣的環境。其主要優點是**低廉、安裝方便,可以用在各檔次的計算機上。此外,由於沒有電容充放電過程,響應速度比電容式快,但解析度較低。

4、表面聲波式觸控式螢幕:表面聲波是超聲波的一種,它是在介質(例如玻璃或金屬等剛性材料)表面淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座(根據表面波的波長嚴格設計),可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。

表面聲波效能穩定、易於分析,並且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性,近年來在無損探傷、造影和退波器等應用中發展很快。

這種觸控式螢幕的顯示屏四角分別設有超聲波發射換能器及接收換能器,能發出一種超聲波並覆蓋螢幕表面。當手指碰觸顯示屏時,由於吸收了部分聲波能量,使接收波形發生變化,即某一時刻波形有一個衰減缺口,控制器依據衰減的訊號即可計算出觸控點位置。

表面聲波觸控式螢幕不受溫度、溼度等環境因素影響,解析度極高,有極好的防刮性,壽命長(5000萬次無故障),透光率高(92%),能保持清晰透亮的影象;沒有漂移,只需安裝時一次校正;有第三軸(即壓力軸)響應,最適合公共場所使用。

表面聲波觸控式螢幕易受水滴、灰塵的影響,改進的方法是加防塵條,或者增加對汙物的監控,準確識別出有效的操作和汙物之間的區別。另外,由於聲波屏能感受壓力,無形中增加了控制手段,對屏功能的擴充套件十分有利,其應用範圍因此而大大拓展。

3樓:匿名使用者

電阻式觸控式螢幕利用壓力感應進行控制。其主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的複合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面塗有一層透明的金屬氧化物(ito) 導電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防劃傷的塑料層(其內表面也塗有一層ito塗層),在他們之間有許多細小的(大約1/1000英寸)透明間隔點把兩層ito導電層隔開絕緣。當手指觸控式螢幕幕時,平常相互絕緣的兩層導電層就在觸控點位置有了一個接觸,因其中一面導電層接通y軸方向的5v均勻電壓場,使得偵測層的電壓由零變為非零,控制器偵測到這個接通後,進行a/d轉換,並將得到的電壓值與5v相比即可得觸控點的y軸座標,同理得出x軸的座標,這就是所有電阻技術觸控式螢幕共同的最基本原理。

電阻類觸控式螢幕的關鍵在於材料科技。常用的透明導電塗層材料有:

① ito,氧化銦,弱導電體,特性是當厚度降到1800個埃(埃=10-10米)以下時會突然變得透明,透光率為80%,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度時又上升到80%。ito是所有電阻技術觸控式螢幕及電容技術觸控式螢幕都用到的主要材料,實際上電阻和電容技術觸控式螢幕的工作面就是ito塗層。

② 鎳金塗層,五線電阻觸控式螢幕的外層導電層使用的是延展性好的鎳金塗層材料,外導電層由於頻繁觸控,使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命,但是工藝成本較為高昂。鎳金導電層雖然延展性好,但是隻能作透明導體,不適合作為電阻觸控式螢幕的工作面,因為它導電率高,而且金屬不易做到厚度非常均勻,不宜作電壓分佈層,只能作為探層。

1、五線電阻觸控式螢幕:

五線電阻技術觸控式螢幕的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網路都加在玻璃的導電工作面上,我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時工作加在同一工作面上、而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體,有觸控後分時檢測內層ito接觸點x和y軸電壓值的方法測得觸控點的位置。五線電阻觸控式螢幕內層ito需四條引線,外層只作導體僅僅一條,觸控式螢幕的引出線共有5條。

五線電阻觸控式螢幕的另一個專有技術是通過精密的電阻網路來校正內層ito的線性問題:由於導電鍍膜有可能厚薄不均勻而造成電壓不均勻分佈。

電阻屏效能特點:

① 它們都是一種對外界完全隔離的工作環境,不怕灰塵、水汽和油汙

②可以用任何物體來觸控,可以用來寫字畫畫,這是它們比較大的優勢

③電阻觸控式螢幕的精度只取決於a/d轉換的精度,因此都能輕鬆達到4096*4096• 比較而言,五線電阻比四線電阻在保證解析度精度上還要優越,但是成本代價大,因此售價非常高。

五線電阻觸控式螢幕的改進:

首先五線電阻觸控式螢幕的a面是導電玻璃而不是導電塗覆層,導電玻璃的工藝使得a面的壽命得到極大的提高,並且可以提高透光率。

其次五線電阻觸控式螢幕把工作面的任務都交給壽命長的a面,而b面只用來作為導體,並且採用了延展性好、電阻率低的鎳金透明導電層,因此,b面的壽命也極大的提高。

五線電阻觸控式螢幕的另一個專有技術是通過精密的電阻網路來校正a面的線性問題:由於工藝工程不可避免的有可能厚薄不均而造成電壓場不均勻分佈,精密電阻網路在工作時流過絕大部分電流,因此可以補償工作面有可能的線性失真。

五線電阻觸控式螢幕是目前最好的電阻技術觸控式螢幕,最適合于軍事、醫療、工業控制領域使用。

2、四線電阻觸控式螢幕

觸控式螢幕附著在顯示器的表面,與顯示器相配合使用,如果能測量出觸控點在螢幕上的座標位置,則可根據顯示屏上對應座標點的顯示內容或圖符獲知觸控者的意圖。其中電阻式觸控式螢幕在嵌入式系統中用的較多。電阻觸控式螢幕是一塊4層的透明的複合薄膜屏,如圖2所示,最下面是玻璃或有機玻璃構成的基層,最上面是一層外表面經過硬化處理從而光滑防刮的塑料層,中間是兩層金屬導電層,分別在基層之上和塑料層內表面,在兩導電層之間有許多細小的透明隔離點把它們隔開。

當手指觸控式螢幕幕時,兩導電層在觸控點處接觸。 觸控式螢幕的兩個金屬導電層是觸控式螢幕的兩個工作面,在每個工作面的兩端各塗有一條銀膠,稱為該工作面的一對電極,若在一個工作面的電極對上施加電壓,則在該工作面上就會形成均勻連續的平行電壓分佈。如圖1所示,當在x方向的電極對上施加一確定的電壓,而y方向電極對上不加電壓時,在x平行電壓場中,觸點處的電壓值可以在y+(或y-)電極上反映出來,通過測量y+電極對地的電壓大小,便可得知觸點的x座標值。

同理,當在y電極對上加電壓,而x電極對上不加電壓時,通過測量x+電極的電壓,便可得知觸點的y座標。

四線電阻觸控式螢幕的缺陷:

電阻觸控式螢幕的b面要經常被觸動,四線電阻觸控式螢幕的b面採用ito,我們知道,ito是極薄的氧化金屬,在使用過程中,很快就會產生細小的裂紋,而裂紋一旦產生,原流經該處的電流被迫繞裂紋而行,本該均勻分佈的電壓隨之遭到破壞,觸控式螢幕就有了損傷,表現為裂紋處點不準。隨著裂紋的加劇和增多,觸控式螢幕慢慢就會失效,因此使用壽命不長是四線電阻觸控式螢幕的主要問題。

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