触摸屏原理及特性[1]

触摸屏种类与工作原理

触摸屏的基本原理是,用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触控屏时,所触摸的位置(以坐标 形式)由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS­232串行口)送到CPU,从而确定输入的信息。

触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。其中,触控屏控制器(卡)的主要作用 是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命 令并加以执行:触摸检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触控 屏控制卡。 

1.电阻触摸屏 (电阻式触摸屏工作原理图)

电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜, 由一层玻璃或有机玻璃作为基层, 表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一 层透明导电层,在两层导电层之间有许多细小 (小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接 通Y轴方向的5V均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,这种接通状态被控制器侦测到后,进行 A/D转换,并将得到的电压值与5V相比即可得到触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是所 有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技。电阻屏根据引出线数多少,分 为四线、五线、六线等多线电阻触摸屏。电阻式触摸屏在强化玻璃表面分别涂上两层OTI透明氧化金属导 电层,最外面的一层OTI涂层作为导电体,第二层OTI则经过精密的网络附上横竖两个方向的+5V至0V 的电压场,两层OTI之间以细小的透明隔离点隔开。当手指接触屏幕时,两层OTI导电层就会出现一个接 触点,电脑同时检测电压及电流,计算出触摸的位置,反应速度为10­20ms。

五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层由于频繁触摸,使用延展 性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命,但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好,但是只能 作透明导体,不适合作为电阻触控屏的工作面,因为它导电率高,而且金属不易做到厚度非常均匀,不宜 作电压分布层,只能作为探层。

电阻触摸屏是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,它可以用任何物体来触摸,可以用来写字 画画,比较适合工业控制领域及办公室内有限人的使用。电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采 用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触控屏而导致报废。不过,在限度之内,划伤只 会伤及外导电层,外导电层的划伤对于五线电阻触摸屏来说没有关系,而对四线电阻触摸屏来说是致命的。 

2.电容技术触摸屏:

是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层 各涂有一层ITO,最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层 ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触控屏表面形成 以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电 流分从触控屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通 过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。电容触控屏的特点: 

■ 对大多数的环境污染物有抗力。 

■ 人体成为线路的一部分,因而漂移现象比较严重。 

■ 带手套不起作用。 

■ 需经常校准。

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