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    接觸屏的分類及其優缺陷

    發布時間:[2015-10-24]  查看次數:588

    深圳導電硅膠訊:接觸屏的分類及其優缺陷

    按照接觸屏的作業原理和傳輸信息的介質,咱們把接觸屏分為四種,它們分別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及外表聲波式。每一類接觸屏都有其各自的優缺陷,要了解那種接觸屏適用于那種場合,關鍵就在于要懂得每一類接觸屏技能的作業原理和特色。下面對上述的各種類型的接觸屏進行簡要介紹一下:
      1、 電阻式接觸屏
      這種接觸屏利用壓力感應進行控制。電阻接觸屏的主要部分是一塊與顯示器外表十分配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,外表涂有一層通明氧化金屬(通明的導電電阻)導電層,上面再蓋有一層外外表硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內外表也涂有一層涂層、在他們之間有很多細小的(小于1/1000英寸)的通明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。 當手指接觸屏幕時,兩層導電層在接觸點方位就有了接觸,電阻發生變化,在X和Y兩個方向上產生信號,然后送接觸屏控制器?刂破鱾蓽y到這一接觸并計算出(X,Y)的方位,再根據模擬鼠標的方式運作。這即是電阻技能接觸屏的最基本的原理。 電阻類接觸屏的關鍵在于資料科技,常用的通明導電涂層資料有:
      A、ITO,氧化銦,弱導電體,特性是當厚度降到1800個埃(埃=10-10米)以下時會俄然變得通明,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是所有電阻技能接觸屏及電容技能接觸屏都用到的主要資料,實際上電阻和電容技能接觸屏的作業面即是ITO涂層。
      B、鎳金涂層,五線電阻接觸屏的外層導電層運用的是延展性好的鎳金涂層資料,外導電層因為頻繁接觸,運用延展性好的鎳金資料意圖是為了延長運用壽命,可是工藝成本較為高昂。鎳金導電層盡管延展性好,可是只能作通明導體,不適合作為電阻接觸屏的作業面,因為它導電率高,并且金屬不易做到厚度十分均勻,不宜作電壓分布層,只能作為探層。
      1.1四線電阻屏
      四線電阻模擬量技能的兩層通明金屬層作業時每層均增加5V恒定電壓:一個豎直方向,一個水平方向?偣残杷母娎|。 特色:高解析度,高速傳輸反應。 外表硬度處理,削減擦傷、刮傷及防化學處理。 具有光面及霧面處理。 一次校正,安穩性高,永不漂移。
      1.2五線電阻屏
      五線電阻技能接觸屏的基層把兩個方向的電壓場經過精密電阻網絡都加在玻璃的導電作業面上,咱們能夠簡單的理解為兩個方向的電壓場分時作業加在同一作業面上,而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體,有接觸后分時檢查內層ITO接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得接觸點的方位。五線電阻接觸屏內層ITO需四條引線,外層只作導體僅僅一條,接觸屏得引出線共有5條。 特色:解析度高,高速傳輸反應。 外表硬度高,削減擦傷、刮傷及防化學處理。 同點接觸3000萬次尚可運用。 導電玻璃為基材的介質。 一次校正,安穩性高,永不漂移。 五線電阻接觸屏有高價位和對環境要求高的缺陷
      1. 3電阻屏的限制
      不管是四線電阻接觸屏仍是五線電阻接觸屏,它們都是一種對外界完全隔離的作業環境,不怕塵埃和水汽,它能夠用任何物體來接觸,能夠用來寫字畫畫,對比適合工業控制范疇及辦公室內有限人的運用。電阻接觸屏共同的缺陷是因為復合薄膜的外層選用塑膠資料,不知道的人太用力或運用銳器接觸也許劃傷整個接觸屏而致使報廢。不過,在限度以內,劃傷只會傷及外導電層,外導電層的劃傷關于五線電阻接觸屏來說沒有關系,而對四線電阻接觸屏來說是喪命的。
     2、 電容式接觸屏
      2.1電容技能接觸屏
      是利用人體的電流感應進行作業的。電容式接觸屏是是一塊四層復合玻璃屏,玻璃屏的內外表和夾層各涂有一層ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護層,夾層ITO涂層作為作業面,四個角上引出四個電極,內層ITO為屏蔽層以保證良好的作業環境。 當手指接觸在金屬層上時,因為人體電場,用戶和接觸屏外表構成以一個耦合電容,關于高頻電流來說,電容是直接導體,于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從接觸屏的四角上的電極中流出,并且流經這四個電極的電流與手指到四角的間隔成正比,控制器經過對這四個電流比例的精確計算,得出接觸點的方位。深圳導電硅膠
      2.2電容接觸屏的缺陷
      電容接觸屏的透光率和明晰度優于四線電阻屏,當然還不能和外表聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴重,并且,電容技能的四層復合接觸屏對各波長光的透光率不均勻,存在色彩失真的問題,因為光線在各層間的反射,還構成圖像字符的含糊。 電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極運用,當有導體接近與夾層ITO作業面之間耦合出滿足量容值的電容時,流走的電流就滿足導致電容屏的誤動作。咱們知道,電容值盡管與極間間隔成反比,卻與相對面積成正比,并且還與介質的的絕緣系數有關。因此,當較大面積的手掌或手持的導體物接近電容屏而不是接觸時就能導致電容屏的誤動作,在潮濕的天氣,這種情況尤為嚴重,手扶住顯示器、手掌接近顯示器7厘米以內或身體接近顯示器15厘米以內就能導致電容屏的誤動作。 電容屏的另一個缺陷用戴手套的手或手持不導電的物體接觸時沒有反應,這是因為增加了更為絕緣的介質。 電容屏更主要的缺陷是漂移:當環境溫度、濕度改動時,環境電場發生改動時,都會導致電容屏的漂移,構成不準確。例如:開機后顯示器溫度上升會構成漂移:用戶接觸屏幕的同時另一只手或身體一側接近顯示器會漂移;電容接觸屏附近較大的物體搬移后回漂移,你接觸時如果有人圍過來觀看也會導致漂移;電容屏的漂移原因屬于技能上的先天不足,環境電勢面(包括用戶的身體)盡管與電容接觸屏離得較遠,卻比手指頭面積大的多,他們直接影響了接觸方位的測定。此外,理論上很多應該線性的關系實際上卻是非線性,如:體重不同或者手指濕潤程度不同的人吸走的總電流量是不同的,而總電流量的變化和四個分電流量的變化是非線性的關系,電容接觸屏選用的這種四個角的自定義極坐標系還沒有坐標上的原點,漂移后控制器不能察覺和恢復,并且,4個A/D完成后,由四個分流量的值到接觸點在直角坐標系上的X、Y坐標值的計算過程復雜。因為沒有原點,電容屏的漂移是累積的,在作業現場也經常需求校準。 電容接觸屏最外面的矽土保護玻璃防刮擦性很好,可是怕指甲或硬物的敲擊,敲出一個小洞就會傷及夾層ITO,不管是傷及夾層ITO仍是安裝運輸過程中傷及內外表ITO層,電容屏就不能正常作業了。
      3、紅外線式接觸屏
      紅外接觸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢查并定位用戶的接觸。紅外接觸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框,電路板在屏幕四邊排布紅外發射管和紅外接納管,一一對應構成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在接觸屏幕時,手指就會擋住經過該方位的橫豎兩條紅外線,因此能夠判斷出接觸點在屏幕的方位。任何接觸物體都可改動觸點上的紅外線而實現接觸屏操作。 早期觀念上,紅外接觸屏存在分辨率低、接觸方式受限制和易受環境干擾而誤動作等技能上的限制,因此一度淡出過商場。此后第二代紅外屏部分解決了抗光干擾的問題,第三代和第四代在提升分辨率和安穩性能上亦有所改進,但都沒有在關鍵目標或綜合性能上有質的飛躍?墒,了解接觸屏技能的人都知道,紅外接觸屏不受電流、電壓和靜電干擾,適合惡劣的環境條件,紅外線技能是接觸屏商品最終的發展趨勢。選用聲學和其它資料學技能的觸屏都有其難以逾越的屏障,如單一傳感器的受損、老化,接觸界面怕受污染、破壞性運用,維護冗雜等等問題。紅外線接觸屏只要真正實現了高安穩性能和高分辨率,必將替代其它技能商品而成為接觸屏商場主流。 過去的紅外接觸屏的分辨率由框架中的紅外對管數目決定,因此分辨率較低,商場上主要國內商品為32x32、40X32,另外還有說紅外屏對光照環境因素對比敏感,在光照變化較大時會誤判甚至死機。這些正是國外非紅外接觸屏的國內代理商銷售宣傳的紅外屏的弱點。而最新的技能第五代紅外屏的分辨率取決于紅外對管數目、掃描頻率以及差值算法,分辨率已經達到了1000X720,至于說紅外屏在光照條件下不安穩,從第二代紅外接觸屏開端,就已經較好的克服了抗光干擾這個弱點。 第五代紅外線接觸屏是全新一代的智能技能商品,它實現了1000720高分辨率、多層次自調理和自恢復的硬件適應能力和高度智能化的判別識別,可長時間在各種惡劣環境下任意運用。并且可針對用戶定制擴充功能,如網絡控制、聲感應、人體接近感應、用戶軟件加密保護、紅外數據傳輸等。 原來媒體宣傳的紅外接觸屏另外一個主要缺陷是抗暴性差,其實紅外屏完全能夠選用任何客戶認為滿意的防暴玻璃而不會增加太多的成本和影響運用性能,這是其他的接觸屏所無法效仿的。
     4、外表聲波接觸屏
      4.1 外表聲波
      外表聲波,超聲波的一種,在介質(例如玻璃或金屬等剛性資料)外表淺層傳播的機械能量波。經過楔形三角基座(根據外表波的波長嚴格設計),能夠做到定向、小角度的外表聲波能量發射。外表聲波性能安穩、易于分析,并且在橫波傳遞過程中具有十分尖銳的頻率特性,近年來在無損探傷、造影和退波器方向上應用發展很快,外表聲波相關的理論研究、半導體資料、聲導資料、檢查技能等技能都已經相當成熟。 外表聲波接觸屏的接觸屏部分能夠是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板,安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發射換能器,右上角則固定了兩個相應的超聲波接納換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔十分精密的反射條紋。
      4.2 外表聲波接觸屏作業原理
      以右下角的X-軸發射換能器為例: 發射換能器把控制器經過接觸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能量向左方外表傳遞,然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面傳遞,聲波能量經過屏體外表,再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接納換能器,接納換能器將返回的外表聲波能量變為電信號。 當發射換能器發射一個窄脈沖后,聲波能量歷經不同途徑抵達接納換能器,走最右邊的最早抵達,走最左面的最晚抵達,早抵達的和晚抵達的這些聲波能量疊加成一個較寬的波形信號,不難看出,接納信號集合了所有在X軸方向歷經長短不同路徑回歸的聲波能量,它們在Y軸走過的旅程是相同的,但在X軸上,最遠的比近來的多走了兩倍X軸最大間隔。因此這個波形信號的時間軸反映各原始波形疊加前的方位,也即是X軸坐標。 發射信號與接納信號波形 在沒有接觸的時候,接納信號的波形與參照波形完全一樣。當手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體接觸屏幕時,X軸途經手指部位向上走的聲波能量被部分吸收,反應在接納波形上即某一時刻方位上波形有一個衰減缺口。 接納波形對應手指擋住部位信號衰減了一個缺口,計算缺口方位即得接觸坐標 控制器分析到接納信號的衰減并由缺口的方位判定X坐標。以后Y軸相同的過程判定出接觸點的Y坐標。除了一般接觸屏都能呼應的X、Y坐標外,外表聲波接觸屏還呼應第三軸Z軸坐標,也即是能感知用戶接觸壓力巨細值。其原理是由接納信號衰減處的衰減量計算得到。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主機。
      4.3外表聲波接觸屏特色
      明晰度較高,透光率好。高度耐久,抗刮傷性良好(相關于電阻、電容等有外表度膜)。反應靈敏。不受溫度、濕度等環境因素影響,分辨率高,壽命長(維護良好情況下5000萬次);透光率高(92%),能堅持明晰透亮的圖像質量;沒有漂移,只需安裝時一次校正;有第三軸(即壓力軸)呼應,現在在公共場所運用較多。 外表聲波屏需求經常維護,因為塵埃,油污甚至飲料的液體沾污在屏的外表,都會阻塞接觸屏外表的導波槽,使波不能正常發射,或使波形改動而控制器無法正常識別,從而影響接觸屏的正常運用,用戶需嚴格留意環境衛生。必須經常擦抹屏的外表以堅持屏面的光潔,并定期作一次全部徹底擦除。
     外表聲波屏
      聲波屏的三個角分別粘貼著X,Y方向的發射和接納聲波的換能器(換能器:由特殊陶瓷資料制成的,分為發射換能器和接納換能器。是把控制器經過接觸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能和由反射條紋匯聚成的外表聲波能變為電信號。),四個邊刻著反射外表超聲波的反射條紋。當手指或軟性物體接觸屏幕,部分聲波能量被吸收,于是改動了接納信號,經過控制器的處理得到接觸的X,Y坐標。
      四線電阻屏
      四線電阻屏在外表保護涂層和基層之間覆著兩層通明電導層ITO(ITO:氧化銦,弱導電體,特性是當厚度降到1800個埃(埃=10-10米)以下時會俄然變得通明,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度時透光率又上升。是所有電阻屏及電容屏的主要資料。),兩層分別對應X,Y軸,它門之間用細微通明絕緣顆粒絕緣,當接觸時產生的壓力使兩導電層接通,因為電阻值的變化而得到接觸的X,Y坐標。
      五線電阻屏
      五線電阻屏的基層之上覆有把X,Y兩方向的電壓場加在同一層的通明電導層ITO,最外層鎳金導電層(鎳金導電層:五線電阻接觸屏的外層導電層運用的是延展性好的鎳金涂層資料,外導電層因為頻繁接觸,運用延展性好的鎳金資料意圖是為了延長運用壽命。)只用來作純導體,當接觸時,用分時檢查接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得接觸點的方位。內層ITO需四條引線,外層一條,共5根引線。
      電容屏
      電容屏外表涂有通明電導層ITO,電壓連接到四角,微小直流電散部在屏外表,構成均勻之電場,用手觸屏時,人體作為耦合電容一極,電流從屏四角匯集構成耦合電容另一極,經過控制器計算電流傳到碰觸方位的相對間隔得到接觸的坐標 。
      紅外屏
      紅外接觸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢查并定位用戶的接觸。紅外接觸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框,電路板在屏幕四邊排布紅外發射管和紅外接納管,一一對應構成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在接觸屏幕時,手指就會擋住經過該方位的橫豎兩條紅外線,因此能夠判斷出接觸點在屏幕的方位。任何接觸物體都可改動觸點上的紅外線而實現接觸屏操作。深圳導電硅膠


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