觸摸屏種類與工作原理 =觸摸查詢機(jī) 觸摸一體機(jī) 智容郜子清
1．電阻觸摸屏 （電阻式觸摸屏工作原理圖） 當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層接 通 Y 軸方向的 5V 均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由零變?yōu)榉橇?，這種接通狀態(tài)被控制器偵測(cè)到后，進(jìn)行 A／D 轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與 5V 相比即可得到觸摸點(diǎn)的 Y 軸坐標(biāo)，同理得出 X 軸的坐標(biāo)，這就是所 有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。 2.電容技術(shù)觸摸屏： 是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶和觸控屏表面形成 以一個(gè)耦合電容，對(duì)于高頻電流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電 流分從觸控屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通 過對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。 3.紅外觸摸屏（紅外線式觸摸屏工作原理圖） 紅外觸摸屏是利用 X、Y 方向上密布的紅外線矩陣來檢測(cè)并定位用戶的觸摸。紅外觸控屏在顯示器的 前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅 外線矩陣。用戶在觸控屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏 幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點(diǎn)上的紅外線而實(shí)現(xiàn)觸控屏操作。紅外觸控屏不受電流、電壓和靜電 干擾，適宜惡劣的環(huán)境條件，紅外線技術(shù)是觸控屏產(chǎn)品最終的發(fā)展趨勢(shì)。采用聲學(xué)和其它材料學(xué)技術(shù)的觸 屏都有其難以逾越的屏障，如單一傳感器的受損、老化，觸摸界面怕受污染、破壞性使用，維護(hù)繁雜等等 問題。紅外線觸控屏只要真正實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性能和高分辨率，必將替代其它技術(shù)產(chǎn)品而成為觸控屏市場(chǎng)主 流。過去的紅外觸摸屏的分辨率由框架中的紅外對(duì)管數(shù)目決定，因此分辨率較低，市場(chǎng)上主要國內(nèi)產(chǎn)品為 32x32、40X32，另外還有說紅外屏對(duì)光照環(huán)境因素比較敏感，在光照變化較大時(shí)會(huì)誤判甚至死機(jī)。這些正 是國外非紅外觸摸屏的國內(nèi)代理商銷售宣傳的紅外屏的弱點(diǎn)。而最新的技術(shù)第五代紅外屏的分辨率取決于 紅外對(duì)管數(shù)目、 掃描頻率以及差值算法， 分辨率已經(jīng)達(dá)到了 1000X720， 至于說紅外屏在光照條件下不穩(wěn)定， 從第二代紅外觸摸屏開始，就已經(jīng)較好的克服了抗光干擾這個(gè)弱點(diǎn)。第五代紅外線觸摸屏是全新一代的智 能技術(shù)產(chǎn)品，它實(shí)現(xiàn)了 1000*720 高分辨率、多層次自調(diào)節(jié)和自恢復(fù)的硬件適應(yīng)能力和高度智能化的判別識(shí) 別，可長時(shí)間在各種惡劣環(huán)境下任意使用。并且可針對(duì)用戶定制擴(kuò)充功能，如網(wǎng)絡(luò)控制、聲感應(yīng)、人體接 近感應(yīng)、用戶軟件加密保護(hù)、紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。原來媒體宣傳的紅外觸摸屏另外一個(gè)主要缺點(diǎn)是抗暴性差， 其實(shí)紅外屏完全可以選用任何客戶認(rèn)為滿意的防暴玻璃而不會(huì)增加太多的成本和影響使用性能，這是其他 的觸摸屏所無法效仿的。 4.表面聲波觸摸屏 （表面聲波觸摸屏工作原理圖） 以右下角的 X-軸發(fā)射換能器為例： 發(fā)射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲波能 量向左方表面?zhèn)鬟f，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?zhèn)鬟f，聲波能 量經(jīng)過屏體表面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給 X-軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面 聲波能量變?yōu)殡娦盘?hào)。當(dāng)發(fā)射換能器發(fā)射一個(gè)窄脈沖后，聲波能量歷經(jīng)不同途徑到達(dá)接收換能器，走最右邊的最早到達(dá)，走最左邊的最晚到達(dá)，早到達(dá)的和晚到達(dá)的這些聲波能量疊加成一個(gè)較寬的波形信號(hào)，不 難看出，接收信號(hào)集合了所有在 X 軸方向歷經(jīng)長短不同路徑回歸的聲波能量，它們?cè)?Y 軸走過的路程是相 同的，但在 X 軸上，最遠(yuǎn)的比最近的多走了兩倍 X 軸最大距離。因此這個(gè)波形信號(hào)的時(shí)間軸反映各原始波 形疊加前的位置，也就是 X 軸坐標(biāo)。發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)波形 在沒有觸摸的時(shí)候，接收信號(hào)的波形與參 照波形完全一樣。當(dāng)手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸控屏幕時(shí)，X 軸途經(jīng)手指部位向上走的 聲波能量被部分吸收，反應(yīng)在接收波形上即某一時(shí)刻位置上波形有一個(gè)衰減缺口。接收波形對(duì)應(yīng)手指擋住 部位信號(hào)衰減了一個(gè)缺口， 計(jì)算缺口位置即得觸摸坐標(biāo) 控制器分析到接收信號(hào)的衰減并由缺口的位置判定 X 坐標(biāo)。之后 Y 軸同樣的過程判定出觸摸點(diǎn)的 Y 坐標(biāo)。除了一般觸摸屏都能響應(yīng)的 X、Y 坐標(biāo)外，表面聲 波觸摸屏還響應(yīng)第三軸 Z 軸坐標(biāo)，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號(hào)衰減處的衰減 量計(jì)算得到。三軸一旦確定，控制器就把它們傳給主機(jī)。 地址：濟(jì)南市歷城區(qū)工業(yè)北路楊莊工業(yè)園159-9 電話： 13210500498 郜子清 郵箱：945509053@qq.com