觸摸屏主要類型的區(qū)別和功能

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯觸摸屏主要類型的區(qū)別和功能 觸摸屏的主要類型 根據(jù)觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。每一類觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點，要了解那種觸摸屏適用于那種場合，關(guān)鍵就在于要懂得每一類觸摸屏技術(shù)的工作原理和特點。下面對上述的各種類型的觸摸屏進行簡要介紹一下：1、 電阻式觸摸屏這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進行掌握。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面特別協(xié)作的電阻薄膜屏，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，表面涂有一層透亮氧化金屬(透亮的導電電阻)導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處

2、理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層涂層、在他們之間有很多細小的(小于1/1000英寸)的透亮隔離點把兩層導電層隔開絕緣。 當手指觸摸屏幕時，兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，然后送觸摸屏掌握器。掌握器偵測到這一接觸并計算出(X，Y)的位置，再依據(jù)模擬鼠標的方式運作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。 電阻類觸摸屏的關(guān)鍵在于材料科技，常用的透亮導電涂層材料有：A、ITO，氧化銦，弱導電體，特性是當厚度降到1800個埃(埃=10-10米)以下時會突然變得透亮，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是全部電阻

3、技術(shù)觸摸屏及電容技術(shù)觸摸屏都用到的主要材料，實際上電阻和電容技術(shù)觸摸屏的工作面就是ITO涂層。B、鎳金涂層，五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，外導電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命，但是工藝成本較為昂揚。鎳金導電層雖然延展性好，但是只能作透亮導體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，由于它導電率高，而且金屬不易做到厚度特別勻稱，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術(shù)的兩層透亮金屬層工作時每層均增加5V恒定電壓：一個豎直方向，一個水平方向。總共需四根電纜。 特點：高解析度，高速傳輸反應(yīng)。 表面硬度處理，削減擦傷、刮傷及防化

4、學處理。 具有光面及霧面處理。 一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移。1.2五線電阻屏五線電阻技術(shù)觸摸屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網(wǎng)絡(luò)都加在玻璃的導電工作面上，我們可以簡潔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，有觸摸后分時檢測內(nèi)層ITO接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點的位置。五線電阻觸摸屏內(nèi)層ITO需四條引線，外層只作導體僅僅一條，觸摸屏得引出線共有5條。 特點：解析度高，高速傳輸反應(yīng)。 表面硬度高，削減擦傷、刮傷及防化學處理。 同點接觸3000萬次尚可使用。 導電玻璃為基材的介質(zhì)。 一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移。 五線電阻觸摸屏有高價

5、位和對環(huán)境要求高的缺點1. 3電阻屏的局限不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏,它們都是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫，比較適合工業(yè)掌握領(lǐng)域及辦公室內(nèi)有限人的使用。電阻觸摸屏共同的缺點是由于復合薄膜的外層采納塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個觸摸屏而導致報廢。不過,在限度之內(nèi)，劃傷只會傷及外導電層，外導電層的劃傷對于五線電阻觸摸屏來說沒有關(guān)系,而對四線電阻觸摸屏來說是致命的。2、 電容式觸摸屏2.1電容技術(shù)觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進行工作的。電容式觸摸屏是是一塊四層復合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO，最

6、外層是一薄層矽土玻璃愛護層,夾層ITO涂層作為工作面,四個角上引出四個電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。 當手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，掌握器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。2.2電容觸摸屏的缺陷電容觸摸屏的透光率和清楚度優(yōu)于四線電阻屏，當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴峻，而且，電容技術(shù)的四層復合觸摸屏對各波長光的透光率不勻稱，存在顏色失真的問

7、題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。 電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用，當有導體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。我們知道，電容值雖然與極間距離成反比，卻與相對面積成正比，并且還與介質(zhì)的的絕緣系數(shù)有關(guān)。因此，當較大面積的手掌或手持的導體物靠近電容屏而不是觸摸時就能引起電容屏的誤動作，在潮濕的天氣，這種狀況尤為嚴峻，手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內(nèi)或身體靠近顯示器15厘米以內(nèi)就能引起電容屏的誤動作。 電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應(yīng)，這是由于增加了更為絕緣的介質(zhì)。 電容屏更

8、主要的缺點是漂移：當環(huán)境溫度、濕度轉(zhuǎn)變時，環(huán)境電場發(fā)生轉(zhuǎn)變時，都會引起電容屏的漂移，造成不精確。例如：開機后顯示器溫度上升會造成漂移：用戶觸摸屏幕的同時另一只手或身體一側(cè)靠近顯示器會漂移;電容觸摸屏四周較大的物體搬移后回漂移，你觸摸時假如有人圍過來觀看也會引起漂移;電容屏的漂移緣由屬于技術(shù)上的先天不足，環(huán)境電勢面(包括用戶的身體)雖然與電容觸摸屏離得較遠，卻比手指頭面積大的多，他們直接影響了觸摸位置的測定。此外，理論上很多應(yīng)當線性的關(guān)系實際上卻是非線性，如：體重不同或者手指潮濕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(guān)系，電容觸摸屏采納的這種四個角的自

9、定義極坐標系還沒有坐標上的原點，漂移后掌握器不能察覺和恢復，而且，4個A/D完成后，由四個分流量的值到觸摸點在直角坐標系上的X、Y坐標值的計算過程簡單。由于沒有原點，電容屏的漂移是累積的，在工作現(xiàn)場也常常需要校準。 電容觸摸屏最外面的矽土愛護玻璃防刮擦性很好，但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還是安裝運輸過程中傷及內(nèi)表面ITO層，電容屏就不能正常工作了。#p#分頁標題#e#3、紅外線式觸摸屏紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。紅外觸摸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放射管和紅外接收管，一一對應(yīng)

10、形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會攔住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以推斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可轉(zhuǎn)變觸點上的紅外線而實現(xiàn)觸摸屏操作。 早期觀念上，紅外觸摸屏存在辨別率低、觸摸方式受限制和易受環(huán)境干擾而誤動作等技術(shù)上的局限，因而一度淡出過市場。此后其次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辨別率和穩(wěn)定性能上亦有所改進，但都沒有在關(guān)鍵指標或綜合性能上有質(zhì)的飛躍。但是，了解觸摸屏技術(shù)的人都知道，紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，相宜惡劣的環(huán)境條件，紅外線技術(shù)是觸摸屏產(chǎn)品最終的進展趨勢。采納聲學和其它材料學技術(shù)的觸屏都有其難以逾越的屏障，如單一傳

11、感器的受損、老化，觸摸界面怕受污染、破壞性使用，維護繁雜等等問題。紅外線觸摸屏只要真正實現(xiàn)了高穩(wěn)定性能和高辨別率，必將替代其它技術(shù)產(chǎn)品而成為觸摸屏市場主流。 過去的紅外觸摸屏的辨別率由框架中的紅外對管數(shù)目打算，因此辨別率較低，市場上主要國內(nèi)產(chǎn)品為32x32、40X32，另外還有說紅外屏對光照環(huán)境因素比較敏感，在光照變化較大時會誤判甚至死機。這些正是國外非紅外觸摸屏的國內(nèi)代理商銷售宣揚的紅外屏的弱點。而最新的技術(shù)第五代紅外屏的辨別率取決于紅外對管數(shù)目、掃描頻率以及差值算法，辨別率已經(jīng)達到了1000X720，至于說紅外屏在光照條件下不穩(wěn)定，從其次代紅外觸摸屏開頭，就已經(jīng)較好的克服了抗光干擾這個弱點

12、。 第五代紅外線觸摸屏是全新一代的智能技術(shù)產(chǎn)品，它實現(xiàn)了1000720高辨別率、多層次自調(diào)整和自恢復的硬件適應(yīng)力量和高度智能化的判別識別，可長時間在各種惡劣環(huán)境下任意使用。并且可針對用戶定制擴充功能，如網(wǎng)絡(luò)掌握、聲感應(yīng)、人體接近感應(yīng)、用戶軟件加密愛護、紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?原來媒體宣揚的紅外觸摸屏另外一個主要缺點是抗暴性差，其實紅外屏完全可以選用任何客戶認為滿足的防暴玻璃而不會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4.1 表面聲波表面聲波，超聲波的一種，在介質(zhì)(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(依據(jù)表面波的波長嚴格設(shè)計)，

13、可以做到定向、小角度的表面聲波能量放射。表面聲波性能穩(wěn)定、易于分析，并且在橫波傳遞過程中具有特別尖銳的頻率特性，近年來在無損探傷、造影和退波器方向上應(yīng)用進展很快，表面聲波相關(guān)的理論討論、半導體材料、聲導材料、檢測技術(shù)等技術(shù)都已經(jīng)相當成熟。 表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、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放射換能器，右上角則固定了兩個相應(yīng)的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔特別精密的反射條紋。4.2 表面聲波觸摸屏工作原理以右下角的X-軸放射換能器為例

14、： 放射換能器把掌握器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉(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勻稱面?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)殡娦盘枴?當放射換能器放射一個窄脈沖后，聲波能量歷經(jīng)不同途徑到達接收換能器，走最右邊的最早到達，走最左邊的最晚到達，早到達的和晚到達的這些聲波能量疊加成一個較寬的波形信號，不難看出，接收信號集合了全部在X軸方向歷經(jīng)長短不同路徑回歸的聲波能量，它們在Y軸走過的路程是相同的，但在X軸上，最遠的比最近的多走了兩倍X軸最大距離。因此這個波形信號的時

15、間軸反映各原始波形疊加前的位置，也就是X軸坐標。 放射信號與接收信號波形 在沒有觸摸的時候，接收信號的波形與參照波形完全一樣。當手指或其它能夠汲取或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時，X軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分汲取，反應(yīng)在接收波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。 接收波形對應(yīng)手指攔住部位信號衰減了一個缺口，計算缺口位置即得觸摸坐標 掌握器分析到接收信號的衰減并由缺口的位置判定X坐標。之后Y軸同樣的過程判定出觸摸點的Y坐標。除了一般觸摸屏都能響應(yīng)的X、Y坐標外，表面聲波觸摸屏還響應(yīng)第三軸Z軸坐標，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號衰減處的衰減量計算得到。三軸一旦確定，

16、掌握器就把它們傳給主機。4.3表面聲波觸摸屏特點清楚度較高，透光率好。高度耐久，抗刮傷性良好(相對于電阻、電容等有表面度膜)。反應(yīng)靈敏。不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，辨別率高，壽命長(維護良好狀況下5000萬次);透光率高(92%)，能保持清楚透亮的圖像質(zhì)量;沒有漂移，只需安裝時一次校正;有第三軸(即壓力軸)響應(yīng)，目前在公共場所使用較多。 表面聲波屏需要常常維護，由于灰塵，油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面，都會堵塞觸摸屏表面的導波槽，使波不能正常放射，或使波形轉(zhuǎn)變而掌握器無法正常識別，從而影響觸摸屏的正常使用，用戶需嚴格留意環(huán)境衛(wèi)生。必需常常擦抹屏的表面以保持屏面的光滑，并定期作一次全面徹底擦

17、除。表面聲波屏聲波屏的三個角分別粘貼著X，Y方向的放射和接收聲波的換能器(換能器：由特別陶瓷材料制成的，分為放射換能器和接收換能器。是把掌握器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉(zhuǎn)化為聲波能和由反射條紋匯聚成的表面聲波能變?yōu)殡娦盘?，四個邊刻著反射表面超聲波的反射條紋。當手指或軟性物體觸摸屏幕，部分聲波能量被汲取，于是轉(zhuǎn)變了接收信號，經(jīng)過掌握器的處理得到觸摸的X，Y坐標。#p#分頁標題#e#四線電阻屏四線電阻屏在表面愛護涂層和基層之間覆著兩層透亮電導層ITO(ITO：氧化銦，弱導電體是全部電阻屏及電容屏的主要材料。)，兩層分別對應(yīng)X，Y軸，它門之間用微小透亮絕緣顆粒絕緣，當觸摸時產(chǎn)生的壓力使兩導電層接通，由于電阻值的變化而得到觸摸的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透亮電導層ITO，最外層鎳金導電層(鎳金導電層：五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，外導電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命。)只用來作純導體，當觸摸時，用分時檢測接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點的位置。內(nèi)層ITO需四條引線，外層一條，共5根引線。電容屏電容屏表面涂有透亮電