触摸屏显示器性能和应用

[指南]：触摸屏系统通常包括两个部分：触摸检测设备和触摸屏控制器。触摸检测装置安装在显示屏前方，用于检测用户的触摸位置，并在接收后发送给触摸屏控制器;触摸屏控制器的主要功能是从触摸点检测装置接收触摸信息，并将其转换为接触坐标，然后发送给CPU，它还可以从CPU接收命令并添加

       一，原则和分类

       触摸屏系统通常包括两个部分：触摸检测设备和触摸屏控制器。触摸检测装置安装在显示屏前方，用于检测用户的触摸位置，并在接收后发送给触摸屏控制器;触摸屏控制器的主要功能是从触摸点检测装置接收触摸信息，并将其转换为接触坐标，然后发送到CPU，它还可以从CPU接收命令并执行它们。

       随着技术的进步，触摸屏技术也在不断发展它经历了从低到高逐步升级和发展的过程。根据其工作原理，它一般分为四类：电阻式触摸屏，电容式触摸屏，红外触摸屏和表面声波触摸屏。

       电阻式触摸屏

       电阻式触摸屏的屏幕部分是多层复合膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有透明导电层（ITO膜），外表面覆盖并且硬化，光滑和防刮擦。塑料层。其内表面也涂有一层ITO，在两个导电层之间有许多细小的（小于千分之一英寸）透明隔离点，将它们隔开。当手指触摸屏幕时，两层ITO接触，电阻发生变化。控制器根据检测到的电阻变化计算接触点的坐标，然后根据坐标执行相应的操作。根据引线数量，电阻屏分为四行和五行。五线电阻式触摸屏的外表面是导电玻璃而不是导电涂层。该导电玻璃具有长寿命和高透光率。

        如果电阻式触摸屏的ITO涂层太薄，则容易变脆，涂层太厚而会掉落。低透光率和内部反射降低了清晰度。由于经常接触，表面层ITO在一定时间后会出现细小裂纹甚至变形，因此其寿命不长。

电阻式触摸屏价格低廉且易于生产，仍然是一种流行的选择。四线，五线和七线，八线触摸屏使其性能更可靠，并改善了其光学特性。

       2.电容式触摸屏

       电容式触摸屏在所有四个侧面上涂覆有窄电极，并且在内部形成低压交流电场。触摸屏上粘贴有透明薄膜层，这是一种特殊的金属导电材料。当用户触摸电容屏时，用户的手指和工作表面形成耦合电容器。由于高频信号连接到工作表面，手指会吸入一个小电流，这是屏幕四角的电极。外流;理论上，流过四个电极的电流与从手指到四个角的距离成比例，并且控制器可以通过精确计算四个电流的比率来获得接触点位置。

       电容式触摸屏的双层玻璃不仅可以保护导体和传感器，还可以有效地防止外部环境。它会影响触摸屏。 即使屏幕上有污垢，灰尘或油污，电容式触摸屏仍然可以准确计算出触摸位置。 然而，由于电容随温度，湿度或接地条件而变化，因此其稳定性差，并且经常发生漂移。

         虽然没有电阻式应用那么广泛，但电容式触摸屏也是一种流行的选择。 这些设备准确，响应灵敏，当它们稍大时具有更高的分辨率，并且更耐用（防刮擦），使得它们适合用作游戏控制台的触摸屏。 此外，新兴的近场成像技术改善了电容式触摸屏的性能，并减少了它和电阻式触摸屏中可能出现的漂移。

3.红外触摸屏

       红外触摸屏和红外接收管布置在红外触摸屏的四个侧面上，它们形成一个一个接一个地水平和垂直相交的红外矩阵。当用户触摸屏幕时，手指阻挡通过该位置的两条红外线，并且控制器可以通过计算确定触摸点的位置。

       红外触摸屏还可以免受电流，电压和静电干扰，适合某些恶劣环境。其主要优点是价格低廉，安装方便，可用于各种等级的计算机。另外，由于没有电容器充电和放电过程，响应速度比电容模式快，但分辨率低。

       4.表面声波触摸屏

       表面声波是一种超声波，其是在诸如玻璃或金属之类的刚性材料的介质表面上的浅层中传播的机械能波。通过楔形三角形底座（严格按照表面波的波长设计），可以实现取向和小角度的表面声波能量发射。表面声波性能稳定，易于分析，并且在横波传输过程中具有非常尖锐的频率特性。近年来，它在无损检测，血管造影和去波动等应用中得到了迅速发展。触摸屏的显示屏的四个角分别设置有超声波发射换能器和接收换能器，其可以发射超声波并覆盖屏幕的表面。当手指触摸显示屏时，接收到的波形由于部分声能的吸收而改变，即波形在某一时刻具有衰减间隙，并且控制器可以根据衰减计算触摸点位置信号。

       表面声波触摸屏不受温度和湿度等环境因素的影响。分辨率极高，具有优异的耐刮擦性，寿命长（5000万次无故障），透光率高（92％），并且可以保持透明和透明。图片;无漂移，安装时只进行一次校准;具有第三轴（即压力轴）响应，最适合公众使用。

       表面声波触摸屏易受水滴和灰尘的影响。改进的方法是添加防尘条或增加污垢的监测，以准确识别有效操作和污垢之间的差异。另外，由于声波屏幕可以感受到压力，因此不可见地增加了控制装置，并且屏幕功能的扩展非常有利，并且其应用范围大大扩展。

       二，触摸屏的基本技术

       1。绝对坐标系

       触摸屏是绝对坐标系，其特征在于当前定位坐标与先前的定位坐标无关，并且每次触摸的数据通过校准直接转换为屏幕上的坐标。在任何情况下，触摸屏的坐标系对于同一点的输出数据是稳定的。但是，并不能保证每次相同触摸的采样是相同的，也就是说，不能保证绝对坐标定位。这被称为漂移问题。

       2.定位

       各种触摸屏依靠传感器工作，甚至一些触摸屏本身也是一组传感器。它们各自的定位原理和它们各自的传感器决定了触摸屏的响应速度，可靠性，稳定性和寿命。各种触摸屏的技术特性如表1所示。

       三，触摸屏的性能对比

       电阻式触摸屏在与外界完全隔离的环境中工作。它不怕灰尘，水分和油。它可以被任何物体触及，适用于工业控制。缺点是复合薄膜的外层由塑料制成，太硬或太尖锐。触摸设备可能会划伤触摸屏。

       电容式触摸屏具有高分辨率和良好的透光率，可以很好地满足各种要求。这种类型的触摸屏在公共场所很常见。然而，电容式触摸屏使用人体作为电容器的电极。当导体接近并且在层间ITO的工作表面之间耦合足够大的电容时，流过的电流导致电容式触摸屏的故障;由于绝缘介质增加，用手套接触或握住绝缘物体时没有反应。

       红外触摸屏通过测量红外光的开启和关闭来确定触摸位置，而不管为触摸屏选择的透明挡板的材料（其中一些根本不使用任何挡板）。因此，使用具有良好透光性能和抗反射处理的挡板，可以获得良好的视觉效果。然而，由于红外发射管体积的限制，不可能发射高密度红外线，因此这种触摸屏的分辨率不高。此外，由于红外触摸屏依靠红外感应工作，外部光线变化，如阳光或室内光线，会影响其准确性。

       表面声波技术非常稳定，并且表面声波绝对坐标系

         触摸屏是绝对坐标系，其特征在于当前定位坐标与先前的定位坐标无关，并且每次触摸的数据通过校准直接转换为屏幕上的坐标。 在任何情况下，触摸屏的坐标系对于同一点的输出数据是稳定的。 但是，并不能保证每次相同触摸的采样是相同的，也就是说，不能保证绝对坐标定位。 这被称为漂移问题。

         2.定位

         各种触摸屏依靠传感器工作，甚至一些触摸屏本身也是一组传感器。 它们各自的定位原理和它们各自的传感器决定了触摸屏的响应速度，可靠性，稳定性和寿命。 各种触摸屏的技术特性如表1所示。

三，触摸屏的性能对比

       电阻式触摸屏在与外界完全隔离的环境中工作。它不怕灰尘，水分和油。它可以被任何物体触及，适用于工业控制。缺点是由于复合薄膜的外层是由塑料制成的，过大的力或尖锐的触感可能会划伤触摸屏。

       电容式触摸屏具有高分辨率和良好的透光率，可以很好地满足各种要求。这种类型的触摸屏在公共场所很常见。然而，电容式触摸屏使用人体作为电容器的电极。当导体接近并且在层间ITO的工作表面之间耦合足够大的电容时，流过的电流导致电容式触摸屏的故障;由于绝缘介质增加，用手套接触或握住绝缘物体时没有反应。

       红外触摸屏通过测量红外光的开启和关闭来确定触摸位置，而不管为触摸屏选择的透明挡板的材料（其中一些根本不使用任何挡板）。因此，使用具有良好透光性能和抗反射处理的挡板，可以获得良好的视觉效果。但由于红外发射管体积的限制，不可能发射高密度红外线，因此这种触摸屏的分辨率不高。此外，由于红外触摸屏依靠红外感应工作，外部光线变化，如阳光或室内光线，会影响其准确性。

       表面声波技术非常稳定，声表面波触摸屏的控制器通过测量衰减时间在时间轴上的位置来计算触摸位置，因此精度非常高。表面声波触摸屏还具有第三轴（z轴），即压力轴 - 用户触摸屏幕的功率量可以通过计算接收信号衰减时的衰减量来获得，它可以分为多达256级的力量。功率越大，接收信号波形上的衰减间隙越宽越深。在所有触摸屏中，只有表面声波触摸屏具有感测触摸压力的能力。

        四，申请

       通过对触摸屏的结构，原理和性能特征的分析，不同触摸屏的适用场合如下。

       四线电阻式触摸屏：不怕灰尘，油污和光电干扰，怕划伤是其主要缺陷。适合固定用户的公众网站，例如工业控制站点，办公室，家庭等。

       五线电阻式触摸屏：优异的灵敏度和透明度，使用寿命长，不怕灰尘，油污和光电干扰，适用于各种公共场所，特别适合精密工业控制场所。

       电容式感应触摸屏：由于电容随温度，湿度或接地而变化，因此其稳定性较差，并且通常会导致漂移。由于电磁场干扰和漂移，在工业控制场所和干扰场所使用起来不容易。它可用于需要较低精度的公共信息查询;它需要经常校准和定位。

       红外感应触摸屏：分辨率低，但不受电流，电压和静电干扰，适用于某些恶劣的环境条件;适用于各种公共场所，无红外线和强光干扰的办公室，以及现场不太精确的工业控制。

       表面声波触摸屏：纯玻璃材质，透光性好，使用寿命长，耐刮擦性好，适用于各种未知用户的公共场所。但是，如果害怕长期积聚灰尘和油污，最好在干净的地方使用。否则，需要定期清洁衣物商业。

       五，发展趋势

       触摸屏技术方便人们使用计算机，是一种很有前途的交互式输入技术。世界上所有国家都非常重视这一点，并投入了大量的人力和资源进行研发，新的触摸屏不断涌现。

       触控笔：触控笔操作的触控屏与白板类似。除了显示界面，窗口和图标外，触控笔还具有签名和标记功能。这种类型的触控笔比仅在早期提供选择菜单的触控笔功能大大增强。

        触控板：触控板采用压敏电容式触控技术，屏幕面积最大。它由三部分组成：底层是中心传感器，用于监控触摸板是否被触摸，然后处理信息。中间层提供交互式图形，文本等。最外层是触摸表面层，其强度高。由塑料材料制成。当手指触摸外表面时，该信息可以被发送到传感器并在千分之一秒内注册处理。除了与PC兼容外，它还具有高亮度，清晰图像和易于交互的特点，因此可用于指向信息查询系统（如电子公告板），收到了很好的效果。

         总之，触摸屏的发展已经变得更加专业化，多媒体化，立体化和大屏幕化。 随着信息社会的发展，人们需要获得各种公共信息。 使用触摸屏技术作为交互式窗口的公共信息传输系统通过使用先进的计算机技术，使用诸如文本，图像，音乐，评论，动画，视频等各种形式，直观地和可视地向人们介绍各种信息。极大的便利性。 可以预见，随着触摸屏技术的快速发展，触摸屏的应用领域将越来越广，性能越来越好。