Jest przeznaczony przede wszystkim do wyprowadzania i wprowadzania informacji za pomocą gestów lub naciskania wyświetlacza. Teraz istnieje wiele odmian, które pozwalają na bezpośrednią interakcję z urządzeniem. Wbudowane czujniki można zobaczyć w wielu urządzeniach: smartfonach, tabletach, odtwarzaczach, kamerach i aparatach. Istniejące typy ekranów dotykowych mają swoje zalety i wady. Aby zdecydować, który z nich jest lepszy, konieczne jest bardziej szczegółowe zbadanie cech każdego z nich. W naszym przypadku skupimy się na wyświetlaczach dotykowych wbudowanych w tablety.
Zwróć uwagę, że typy sensoryczne dzielą się na cztery główne typy:
- Pojemnościowy.
- Pojemnościowy projekcyjny.
- Wyświetlacze z powierzchniowymi falami akustycznymi (SAW).
- Rezystancyjny.
Najpopularniejsze to pojemnościowe i rezystancyjne. Ich główna różnica polega na tym, że te pierwsze rozpoznają dotyk, a drugie naciśnięcie (rysikiem lub palcem). Prawdę mówiąc, czujniki rezystancyjne są instalowane w tańszych modelach tabletów i są uważane za resztki. Pojemnościowe są szeroko stosowane w nowych modelach urządzenia mobilne.
Dlaczego właściwie tak się nazywają? Przedmiot o dużej pojemności przewodzi prąd elektryczny prąd przemienny. Powierzchnia to nic innego jak szklany panel pokryty oporowym przezroczystym stopem. Warstwa przewodząca ma wysoki poziom napięcia iw przypadku kontaktu z przedmiotem lub palcem następuje upływ prądu. W rezultacie czujniki wykrywają upływ prądu, w wyniku czego natychmiast obliczane są współrzędne punktu wciskania.
Wyświetl korzyści
Istnieją typy ekranów projekcyjno-pojemnościowych. Uważane są za bardziej zaawansowane i charakteryzują się zwiększoną czułością, szybką reakcją, a co najważniejsze pozwalają na interakcję z urządzeniem przez rękawiczki. Bardzo ważnym czynnikiem jest obsługa technologii multi-touch. Dzięki niemu możesz dociskać powierzchnię dwoma, a nawet trzema palcami. Wynika to z faktu, że jednocześnie istnieją współrzędne kilku punktów, na które skierowana jest akcja.
Główne zalety zaawansowanych ekranów dotykowych to odporność na wszelkie zanieczyszczenia, trwałość i niezawodność. Ponadto można bezpiecznie pracować na wyświetlanych ekranach pojemnościowych w chłodne dni. Są odporne na niskie temperatury. Szybka reakcja to absolutna przewaga nad wyświetlaczem pojemnościowym. Wystarczy jedno lekkie dotknięcie, aby wyświetlić informacje.
Zastosowanie w życiu
Należy powiedzieć, że wyświetlacze pojemnościowe są instalowane nie tylko w tabletach, ale także w kioskach informacyjnych, bankomatach i obiektach chronionych. Zakres zastosowania wyświetlaczy projekcyjno-pojemnościowych jest znacznie szerszy. Można je znaleźć w terminalach płatniczych, laptopach, kioskach elektronicznych i wszelkich urządzeniach obsługujących technologię multi-touch. Aby wchodzić w interakcje z ekranami pojemnościowymi, możesz użyć specjalnego rysika przewodzącego, ale niewielu ludzi go używa. O wiele wygodniej jest wykonywać wszystkie czynności w trybie ręcznym.
O wadach ekranów pojemnościowych i projekcyjno-pojemnościowych mówić nie trzeba. Jedyną wadą być może jest ich wysoki koszt, ale w pełni się usprawiedliwia. Jeśli chcesz kupić urządzenie z wysokiej jakości ekranem dotykowym, będziesz musiał zapłacić odpowiednią kwotę.
Charakterystyka ekranów rezystancyjnych
Urządzenie i aplikacja
Prostszą i tańszą technologią jest czujnik rezystancyjny składający się z plastikowej membrany i przewodzącego podłoża. Po naciśnięciu części membranowej następuje lekkie zamknięcie z podłożem. Elektronika sterująca oblicza następnie rezystancję występującą między krawędziami dwóch części. W rezultacie obliczane są współrzędne punktu kliknięcia.
Często rezystancyjne ekrany dotykowe są stosowane w niedrogich modelach tabletów i inne urządzenia mobilne, komunikatory, palmtopy, sprzęt medyczny i przemysłowe urządzenia sterujące. Gadżety z wbudowanym wyświetlaczem rezystancyjnym są dostarczane ze specjalnym rysikiem. Mimo to możesz pracować z tym i każdym innym tępym przedmiotem. Wyświetlacze rezystancyjne reagują również na palce, nawet w rękawiczkach. To prawda, że \u200b\u200bjest jeden mały niuans - uderzenie w powierzchnię nie powinno być bardzo silne, w przeciwnym razie ekran może zostać uszkodzony.
Funkcje użytkowania
Jeśli mówimy o wadach wyświetlaczy rezystancyjnych, to są one bardzo wrażliwy na wszelkie uszkodzenia mechaniczne. W żadnym wypadku nie należy nosić urządzenia z takim ekranem w kieszeni z kluczami ani używać innego przedmiotu zamiast rysika. W przeciwnym razie na wyświetlaczu pozostaną brzydkie zadrapania, co może prowadzić do zmniejszenia czułości. Aby uchronić się przed takimi zagrożeniami, konieczne jest naklejenie folii ochronnej na powierzchnię rezystancyjną. Ponadto w niskich temperaturach nadal będzie słabo działać. Jeśli mówimy o przezroczystości, przepuszczane jest tylko 84% światła wychodzącego z ekranu - to bardzo niska liczba.
Wielu użytkowników zastanawia się: jaki typ ekranu dotykowego jest lepszy? Nie ma jednej odpowiedzi. Jeśli chodzi o cenę, to najtańsze są wyświetlacze rezystancyjne. Pod względem jakości oczywiście wyprzedzają projekcyjno-pojemnościowe. Istnieje jednak inny typ ekranu dotykowego, o którym warto wspomnieć.
Takie wyświetlacze działają w następujący sposób: elementy piezoelektryczne umieszczone w rogach urządzenia przetwarzają dochodzący sygnał elektryczny na fale ultradźwiękowe. Natychmiast wypływają na powierzchnię wyświetlacza. Elementy odblaskowe są powszechne wzdłuż krawędzi wyświetlacza, a po przeciwnej stronie znajdują się czujniki wychwytujące i transmitujące fale ultradźwiękowe. Konwerter przetwarza je na sygnał elektryczny. Po dotknięciu jest osłabiony, a współrzędne dotyku są obliczane. Należy zauważyć, że obliczana jest również intensywność dotyku, co nie ma miejsca w przypadku innych typów ekranów. Jednak w przeciwieństwie do swoich konkurentów ta opcja nie określa w pełni współrzędnych, dlatego nie będziesz mógł rysować na takich ekranach.
Dzięki ekranom dotykowym znacznie uproszczono interfejs graficzny i sterowanie. Dostęp do funkcji stał się łatwiejszy. Wyświetlacze dotykowe pozwalają wykonywać minimum ruchów i odbierać informacje w całości. Pomimo faktu, że istnieje kilka rodzajów, wszystkie mają swoje zalety. Wybór urządzenia zależy od użytkownika, w oparciu o jego własne możliwości finansowe i preferencje.
Ekran dotykowy to urządzenie służące do wprowadzania i wyprowadzania informacji za pomocą ekranu dotykowego i gestów. Jak wiecie, ekrany nowoczesne urządzenia nie tylko wyświetlają obraz, ale także umożliwiają interakcję z urządzeniem. Początkowo do takiej interakcji używano znanych przycisków, potem pojawił się nie mniej znany manipulator „myszy”, który znacznie uprościł manipulację informacjami na ekranie komputera. Mysz wymaga jednak poziomej powierzchni do pracy i nie bardzo nadaje się do urządzeń mobilnych. I tu z pomocą przychodzi dodatek do zwykłego ekranu - Touch Screen, zwany też panelem dotykowym, panelem dotykowym, filmem dotykowym. Czyli tak naprawdę element dotykowy nie jest ekranem – to dodatkowe urządzenie instalowane na górze wyświetlacza od zewnątrz, chroniące go i służące do wprowadzania współrzędnych dotknięcia ekranu palcem lub innym przedmiotem.
Stosowanie
Obecnie ekrany dotykowe są szeroko stosowane w mobilnych urządzeniach elektronicznych. Początkowo ekran dotykowy był używany w projektowaniu kieszeni komputery osobiste(PDA, PDA), teraz prym wiodą komunikatory, telefony komórkowe, odtwarzacze, a nawet aparaty fotograficzne i wideo. Jednak technologia sterowania palcem za pomocą wirtualnych przycisków na ekranie okazała się na tyle wygodna, że są w nią wyposażone niemal wszystkie terminale płatnicze, wiele nowoczesnych bankomatów, elektronicznych kiosków informacyjnych i innych urządzeń używanych w miejscach publicznych.
laptop z ekranem dotykowym
Należy również zauważyć, że laptopy, których niektóre modele są wyposażone w obrotowy wyświetlacz dotykowy, który daje komputer przenośny nie tylko większą funkcjonalność, ale większą elastyczność w obsłudze na zewnątrz iw powietrzu.
Niestety nie ma tak wielu podobnych modeli laptopów, popularnie zwanych „transformatorami”, ale są.
Ogólnie rzecz biorąc, technologię ekranu dotykowego można określić jako najwygodniejszą, gdy potrzebny jest natychmiastowy dostęp do sterowania urządzeniem bez wcześniejszego przygotowania i przy niesamowitej interaktywności: elementy sterujące mogą się zmieniać w zależności od aktywowanej funkcji. Każdy, kto kiedykolwiek pracował z urządzeniem dotykowym, doskonale rozumie powyższe.
Rodzaje ekranów dotykowych
W sumie obecnie znanych jest kilka rodzajów paneli dotykowych. Oczywiście każdy z nich ma swoje zalety i wady. Wyróżniamy cztery główne struktury:
- Rezystancyjny
- pojemnościowy
- Projektowany pojemnościowy
Oprócz tych ekranów stosuje się ekrany matrycowe i na podczerwień, ale ze względu na ich małą dokładność ich zakres jest bardzo ograniczony.
Rezystancyjny
Rezystancyjne panele dotykowe należą do najprostszych urządzeń. Rdzeń takiego panelu składa się z przewodzącego podłoża i plastikowej membrany o określonej rezystancji. Po naciśnięciu membrana zamyka się wraz z podłożem, a elektronika sterująca określa wynikową rezystancję między krawędziami podłoża a membraną, obliczając współrzędne punktu docisku.
Zaletą ekranu rezystancyjnego jest niski koszt i prostota urządzenia. Posiadają doskonałą odporność na zabrudzenia. Główną zaletą technologii rezystancyjnej jest wrażliwość na każdy dotyk: można pracować ręką (również w rękawiczkach), rysikiem (długopisem) i każdym innym twardym, tępym przedmiotem (np. plastikowa karta). Jednak są też dość poważne wady: ekrany rezystancyjne są wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne, taki ekran łatwo zarysować, dlatego często kupuje się dodatkowo specjalną folię zabezpieczającą ekran. Ponadto panele rezystancyjne nie sprawdzają się zbyt dobrze w niskich temperaturach, a także mają niską przezroczystość - przepuszczają nie więcej niż 85% strumienia świetlnego wyświetlacza.
Używanie pióra do ekranu dotykowego
Aplikacja
- Komunikatory
- Telefony komórkowe
- terminale POS
- Komputer typu tablet
- Przemysł (urządzenia sterujące)
- Wyposażenie medyczne
Komunikator
pojemnościowy
Technologia pojemnościowego ekranu dotykowego opiera się na zasadzie, że duży obiekt (w tym przypadku osoba) jest w stanie przewodzić Elektryczność. Istotą technologii pojemnościowej jest nałożenie na szkło warstwy przewodzącej prąd elektryczny, podczas gdy słaby prąd przemienny jest przykładany do każdego z czterech rogów ekranu. Jeśli dotkniesz ekranu uziemionym przedmiotem o dużej pojemności (palec), nastąpi upływ prądu. Im bliżej punktu styku (a tym samym wycieku) elektrod w rogach ekranu, tym większy jest prąd upływu, który jest rejestrowany przez elektronikę sterującą, która oblicza współrzędne punktu styku.
Ekrany pojemnościowe są bardzo niezawodne i trwałe, ich zasób to setki milionów kliknięć, doskonale opierają się zanieczyszczeniom, ale tylko tym, które nie przewodzą prądu. Są bardziej przezroczyste niż rezystancyjne. Wadą pozostaje jednak możliwość uszkodzenia powłoki przewodzącej elektryczność oraz niewrażliwość na dotyk przez przedmioty nieprzewodzące, nawet w rękawiczkach.
Kiosk informacyjny
Aplikacja
- W bezpiecznych pomieszczeniach
- Kioski informacyjne
- Niektóre bankomaty
Projektowany pojemnościowy
Ekrany projekcyjno-pojemnościowe opierają się na pomiarze pojemności kondensatora utworzonego między ciałem człowieka a przezroczystą elektrodą na szklanej powierzchni, która w tym przypadku jest dielektrykiem. Dzięki temu, że elektrody nałożone są na wewnętrzną powierzchnię ekranu, ekran taki jest niezwykle odporny na uszkodzenia mechaniczne, a biorąc pod uwagę możliwość zastosowania grubego szkła, ekrany projekcyjno-pojemnościowe mogą być stosowane w miejscach publicznych oraz na ulicy bez specjalnych ograniczeń. Dodatkowo tego typu ekran rozpoznaje nacisk palca w rękawiczce.
Terminal płatniczy
Te ekrany są dość czułe i rozróżniają stuknięcia palcem i przewodzącym piórem, a niektóre modele rozpoznają stuknięcia wielokrotne (multi-touch). Cechy ekranu projekcyjno-pojemnościowego to wysoka przejrzystość, trwałość, odporność na większość zanieczyszczeń. Wadą takiego ekranu jest niezbyt wysoka dokładność, a także złożoność elektroniki przetwarzającej współrzędne tłoczenia.
Aplikacja
- Elektroniczne kioski na ulicach
- Terminale płatnicze
- bankomaty
- Touchpady do notebooków
- iPhone'a
Z definicją powierzchniowych fal akustycznych
Istotą panelu dotykowego z definicją powierzchniowych fal akustycznych jest obecność drgań ultradźwiękowych w grubości ekranu. Podczas dotykania wibrującego szkła fale są pochłaniane, a punkt kontaktu jest rejestrowany przez czujniki ekranu. Zaletą technologii jest wysoka niezawodność i rozpoznawanie nacisku (w przeciwieństwie do ekranów pojemnościowych). Wadą jest słaba ochrona przed czynnikami środowiskowymi, dlatego ekrany z powierzchniowymi falami akustycznymi nie mogą być używane na zewnątrz, a ponadto takie ekrany boją się wszelkich zanieczyszczeń, które blokują ich pracę. Rzadko używane.
Inne, rzadko spotykane rodzaje ekranów dotykowych
- ekrany optyczne. Szkło jest oświetlane światłem podczerwonym, w wyniku dotknięcia takiego szkła następuje rozproszenie światła, co jest wykrywane przez czujnik.
- ekrany indukcyjne. Wewnątrz ekranu znajduje się cewka i siatka czułych drutów, które reagują na dotyk aktywnym długopisem zasilanym rezonansem elektromagnetycznym. Logiczne jest, że takie ekrany reagują na naciśnięcie tylko specjalnym długopisem. Stosowane są w drogich tabletach graficznych.
- Tensometryczny - reagują na odkształcenie ekranu. Takie ekrany mają niską dokładność, ale są bardzo trwałe.
- Siatka promieniowania podczerwonego to jedna z pierwszych technologii rozpoznawania dotyku na ekranie. Siatka składa się z wielu emiterów i odbiorników światła umieszczonych po bokach ekranu. Reaguje na blokowanie odpowiednich promieni przez obiekty, na podstawie których określa współrzędne naciśnięcia.
- Zsuń razem dwa palce - zmniejsz obraz (tekst)
- Rozsuń dwa palce — zwiększ (Zbliżenie)
- Poruszanie się kilkoma palcami jednocześnie – przewijanie tekstu, stron w przeglądarce
- Obróć dwoma palcami po ekranie - obróć obraz (ekran)
O zaletach i wadach ekranów dotykowych
Ekrany dotykowe są obecne w urządzeniach przenośnych od dawna. Jest tego kilka powodów:
- Możliwość wykonania minimalnej liczby kontroli
- Prostota GUI
- Łatwość kontroli
- Sprawność dostępu do funkcji urządzenia
- Rozszerzenie możliwości multimedialnych
Istnieje jednak więcej niż wystarczająco niedociągnięć:
- Brak dotykowego sprzężenia zwrotnego
- Częsta potrzeba użycia długopisu (rysika)
- Możliwe uszkodzenie ekranu
- Odciski palców i inne zabrudzenia na ekranie
- Wyższe zużycie energii
W rezultacie nie zawsze można całkowicie pozbyć się klawiatury, ponieważ znacznie wygodniej jest wpisywać tekst za pomocą zwykłych klawiszy. Ale ekran dotykowy jest bardziej interaktywny dzięki szybszemu dostępowi do pozycji menu i ustawień nowoczesnych gadżetów.
Mamy nadzieję, że ten materiał pomoże Ci w wyborze urządzenia z ekranem dotykowym.
Podyskutuj na forum
Wyświetlacz dotykowy, jako urządzenie wejścia-wyjścia informacji, pojawił się stosunkowo dawno temu. Jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku w sprzedaży można było spotkać palmtopy i inne urządzenia przenośne wyposażone w ekran dotykowy. Wraz z rozwojem technologii smartfony z ekranem dotykowym uległy poprawie i pojawiły się nowe wymagania, więc ekrany dotykowe zmieniły się radykalnie w ciągu ostatniej dekady.
Czujniki rezystancyjne
Najprostsze i najtańsze czujniki do smartfonów. Składają się z dwóch warstw, na które nałożona jest siatka z przeźroczystego materiału przewodzącego. Dolny wykonany jest ze szkła (mineralnego lub organicznego), a górny z tworzywa sztucznego. Pomiędzy nimi jest cienka warstwa powietrza. W momencie dotknięcia następuje zamknięcie obwodu między siatkami różnych warstw, a kontroler określa współrzędne miejsca wciśnięcia.
Zaletami ekranów rezystancyjnych są wrażliwość na nacisk dowolnego przedmiotu, niski koszt, prostota konstrukcji i dokładność. Główną wadą jest kruchość: plastikową warstwę wierzchnią można łatwo przeciąć lub przebić, po czym styk zostanie zerwany, a czujnik nie będzie działał.
Czujniki rezystancyjne mają też stosunkowo niską przezroczystość (do 80%), dlatego od 2010 roku stają się przestarzałe w smartfonach. Dziś taki ekran dotykowy można znaleźć tylko w tanich telefonach chińskiej produkcji.
Czujniki pojemnościowe
Czujniki pojemnościowe smartfonów składają się ze szklanego panelu pokrytego przezroczystą warstwą przewodzącą oraz czterech czujników narożnych. Dostarczany jest do niego słaby prąd przemienny, którego wyciek po dotknięciu jest rejestrowany przez czujniki, obliczające współrzędne nacisku. Oprócz tego, że takie ekrany dotykowe reagują tylko na dotknięcie przedmiotu o przewodności elektrycznej, mają niską dokładność i nie są w stanie jednocześnie dostrzec kilku kliknięć.
Pojemnościowe czujniki projekcyjne
Najpopularniejszy rodzaj czujników w nowoczesnych smartfonach. Są rozwinięciem poprzedniego typu. Zamiast warstwy przewodzącej na panel nakładana jest siatka elektrod, które również są zasilane. W momencie dotknięcia palca, pełniącego rolę kondensatora, następuje upływ prądu, którego lokalizacja jest obliczana przez sterownik. Taka konstrukcja umożliwia śledzenie kilku dotknięć (obecnie do 10, więcej - to nie ma sensu) w tym samym czasie.
Podstawowa konstrukcja takich ekranów dotykowych jest modyfikowana przez producentów urządzeń mobilnych. W nowoczesnych wyświetlaczach OGS smartfonów czułe elektrody można montować bezpośrednio między kryształami (lub diodami) matrycy, a dla odporności na uszkodzenia ekran pokryty jest szkłem hartowanym.
W przeszłości praktykowano również separację. szkło ochronne i warstwa czujnika: elektrody osadzono na przezroczystej folii, którą od góry pokryto szkłem. Takie podejście umożliwiło zachowanie wydajności czujnika nawet w przypadku poważnych uszkodzeń (pęknięcia, odpryski).
20.07.2016 14.10.2016 przez Dlaczego
Historia ekranu dotykowego.
Dziś ekran dotykowy, a raczej ekran z możliwością wprowadzania informacji dotykiem nikogo nie zaskoczy. Prawie wszystkie nowoczesne smartfony, tablety, niektóre e-książki i inne nowoczesne gadżety są wyposażone w podobne urządzenia. Jaka jest historia tego wspaniałego urządzenia wejściowego?
Uważa się, że ojcem pierwszego na świecie urządzenia dotykowego jest amerykański profesor z University of Kentucky, Samuel Hurst. W 1970 roku stanął przed problemem odczytania informacji z ogromnej liczby taśm magnetofonowych. Jego pomysł na zautomatyzowanie tego procesu był impulsem do powstania pierwszej na świecie firmy produkującej ekrany dotykowe, Elotouch. Pierwsze opracowanie Hirsta i jego współpracowników nosiło nazwę Elograph. Zobaczyła światło w 1971 roku i zastosowała czteroprzewodową metodę rezystancyjną do określenia współrzędnych punktu styku.
Pierwszym skomputeryzowanym urządzeniem z ekranem dotykowym był system PLATO IV, który narodził się w 1972 roku w wyniku badań prowadzonych w ramach nauka obsługi komputera w USA. Ona miała Panel dotykowy, składający się z 256 bloków (16×16) i współpracujący z siatką promieni podczerwonych.
W 1974 roku Samuel Hirst ponownie dał się odczuć. Założona przez niego firma Elographics wyprodukowała przezroczysty panel dotykowy, a trzy lata później, w 1977 roku, opracowali pięcioprzewodowy panel rezystancyjny. Kilka lat później firma połączyła się z Siemensem, największym producentem elektroniki, iw 1982 roku wspólnie wypuścili na rynek pierwszy na świecie telewizor z ekranem dotykowym.
W 1983 roku producent technologia komputerowa Hewlett-Packard wprowadza na rynek komputer HP-150, wyposażony w ekran dotykowy z siatką na podczerwień.
Pierwszy telefon komórkowy z dotykowym urządzeniem wejściowym był model Alcatela jeden dotyk COM, wydany w 1998 roku. To ona stała się prototypem nowoczesnych smartfonów, choć jak na dzisiejsze standardy miała bardzo skromne możliwości - mały monochromatyczny wyświetlacz. Kolejną próbą smartfona z ekranem dotykowym był Ericsson R380. Miał również monochromatyczny wyświetlacz i był dość ograniczony w swoich możliwościach.
Ekran dotykowy w nowoczesna forma pojawił się w 2002 roku w modelu Qtek 1010/02 XDA, wydanym przez firmę HTC. Był to pełnokolorowy wyświetlacz o dość dobrej rozdzielczości, obsługujący 4096 kolorów. Użył technologii rezystancyjnej do określenia współrzędnych dotyku. Apple wyniosło ekrany dotykowe na wyższy poziom. To dzięki jej iPhone'owi urządzenia z wyświetlaczami dotykowymi zyskały niesamowitą popularność, a ich rozwój Multitouch (wykrywanie dotyku dwoma palcami) znacznie uprościł wprowadzanie informacji.
Jednak pojawienie się ekranów dotykowych było nie tylko wygodną innowacją, ale także wiązało się z pewnymi niedogodnościami. Urządzenia elektroniczne wyposażone w czujnik są bardziej wrażliwe na nieostrożne obchodzenie się z nimi, przez co częściej się psują. Psują się nawet ekrany iPhone'ów. Na szczęście nawet niewykwalifikowany specjalista może je zastąpić.
Jak działa ekran dotykowy?
Taka ciekawostka jak ekran dotykowy - wyświetlacz z możliwością wprowadzania informacji poprzez proste naciśnięcie na jego powierzchnię specjalnym rysikiem lub po prostu palcem, już dawno przestał zaskakiwać użytkowników nowoczesnych gadżetów elektronicznych. Spróbujmy dowiedzieć się, jak to działa.
W rzeczywistości istnieje wiele rodzajów ekranów dotykowych. duża liczba. Różnią się od siebie zasadami leżącymi u podstaw ich pracy. Obecnie na rynku nowoczesnej elektroniki high-tech stosowane są głównie czujniki rezystancyjne i pojemnościowe. Istnieją jednak również matrycowe, projekcyjno-pojemnościowe, wykorzystujące fale powierzchniowo-akustyczne, podczerwone i optyczne. Osobliwością dwóch pierwszych, najczęstszych, jest to, że sam czujnik jest oddzielony od wyświetlacza, więc nawet początkujący elektryk może go łatwo wymienić w przypadku awarii. Wystarczy kupić ekran dotykowy do telefonu komórkowego lub innego urządzenia elektronicznego.
Rezystancyjny ekran dotykowy składa się z elastycznej plastikowej membrany, którą faktycznie naciskamy palcem, oraz szklanego panelu. Na wewnętrzne powierzchnie dwóch paneli nakłada się materiał oporowy, który w rzeczywistości jest przewodnikiem. Mikroizolator jest równomiernie umieszczony pomiędzy membraną a szkłem. Kiedy naciśniemy na jeden z obszarów czujnika, przewodzące warstwy membrany i szklanego panelu zamykają się w tym miejscu i dochodzi do styku elektrycznego. Układ elektroniczny-sterownik czujnika przetwarza sygnał z naciśnięcia na określone współrzędne na obszarze wyświetlacza i przekazuje je do samego obwodu sterującego urządzenie elektroniczne. Wyznaczanie współrzędnych, a raczej jego algorytm, jest bardzo złożone i opiera się na sekwencyjnym obliczaniu najpierw pionowych, a następnie poziomych współrzędnych kontaktu.
Rezystancyjne ekrany dotykowe są dość niezawodne, ponieważ działają normalnie, nawet jeśli aktywny panel górny jest zabrudzony. Ponadto ze względu na swoją prostotę są tańsze w produkcji. Jednak mają też wady. Jednym z głównych jest niska zdolność przepuszczania światła przez czujnik. Oznacza to, że ponieważ czujnik jest przyklejony do wyświetlacza, obraz nie jest tak jasny i kontrastowy.
Pojemnościowy ekran dotykowy. Jego działanie opiera się na fakcie, że każdy przedmiot posiadający pojemność elektryczną, w tym przypadku palec użytkownika, przewodzi zmienny prąd elektryczny. Sam czujnik to szklany panel pokryty przezroczystą substancją rezystancyjną, która tworzy warstwę przewodzącą. Prąd przemienny jest doprowadzany do tej warstwy za pomocą elektrod. Gdy tylko palec lub rysik dotknie jednego z obszarów czujnika, w tym miejscu płynie prąd. Jego siła zależy od tego, jak blisko krawędzi czujnika znajduje się styk. Specjalny kontroler mierzy prąd upływu i na podstawie jego wartości oblicza współrzędne styku.
Czujnik pojemnościowy, podobnie jak rezystancyjny, nie boi się zanieczyszczeń, poza tym nie boi się cieczy. Jednak w porównaniu z poprzednim ma większą przezroczystość, przez co obraz na wyświetlaczu jest wyraźniejszy i jaśniejszy. Wada czujnika pojemnościowego wynika z jego cech konstrukcyjnych. Faktem jest, że aktywna część czujnika w rzeczywistości znajduje się na samej powierzchni, dlatego podlega zużyciu i uszkodzeniu.
Porozmawiajmy teraz o zasadach działania dzisiejszych mniej popularnych czujników.
Czujniki matrycowe działają na zasadzie rezystancyjnych, ale różnią się od pierwszych najbardziej uproszczoną konstrukcją. Pionowe paski przewodzące są nakładane na membranę, poziome paski są nakładane na szkło. Lub odwrotnie. Przy nacisku na określony obszar zamykają się dwa paski przewodzące i sterownik dość łatwo oblicza współrzędne styku.
Wada tej technologii jest widoczna gołym okiem - bardzo mała dokładność, a co za tym idzie brak możliwości zapewnienia wysokiej rozdzielczości czujnika. Z tego powodu niektóre elementy obrazu mogą nie pokrywać się z położeniem pasków przewodzących, dlatego kliknięcie w ten obszar może spowodować nieprawidłowe wykonanie żądanej funkcji lub jej całkowity brak. Jedyną zaletą tego typu czujników jest ich taniość, która tak naprawdę wynika z prostoty. Ponadto czujniki matrycowe nie są kapryśne w użyciu.
Projektowane pojemnościowe ekrany dotykowe są niejako rodzajem pojemności, ale działają trochę inaczej. Siatka elektrod jest nakładana na wewnętrzną stronę ekranu. Kiedy dotkniesz palcem odpowiedniej elektrody i ludzkiego ciała, powstaje układ elektryczny - odpowiednik kondensatora. Sterownik czujnika przykłada impuls mikroprądowy i mierzy pojemność utworzonego kondensatora. W związku z tym, że w momencie dotykania jednocześnie zaangażowanych jest kilka elektrod, sterownik dość łatwo wyliczy dokładne miejsce dotknięcia (od największej pojemności).
Głównymi zaletami projekcyjnych czujników pojemnościowych są wysoka przezroczystość całego wyświetlacza (do 90%), niezwykle szeroki zakres temperatur pracy oraz trwałość. Przy zastosowaniu tego typu czujnika szkło nośne może osiągnąć grubość 18 mm, co umożliwia wykonanie wyświetlaczy odpornych na wstrząsy. Ponadto czujnik jest odporny na zanieczyszczenia nieprzewodzące.
Czujniki oparte na powierzchniowych falach akustycznych - fale rozchodzące się po powierzchni ciała stałego. Czujnik to szklany panel z przetwornikami piezoelektrycznymi umieszczonymi w rogach. Istota działania takiego czujnika jest następująca. Czujniki piezoelektryczne generują i odbierają fale akustyczne, które rozchodzą się między czujnikami wzdłuż powierzchni wyświetlacza. Jeśli nie ma dotyku, sygnał elektryczny jest przekształcany w fale, a następnie z powrotem w sygnał elektryczny. W przypadku dotknięcia część energii fali akustycznej zostanie pochłonięta przez palec, a zatem nie dotrze do czujnika. Kontroler przeanalizuje odebrany sygnał i na podstawie algorytmu wyliczy punkt kontaktu.
Zaletą takich czujników jest to, że za pomocą specjalnego algorytmu można określić nie tylko współrzędne dotyku, ale także siłę nacisku - dodatkowy element informacyjny. Ponadto końcowe urządzenie wyświetlające (wyświetlacz) ma bardzo wysoką przezroczystość, ponieważ na ścieżce światła nie ma półprzezroczystych elektrod przewodzących. Jednak czujniki mają również szereg wad. Po pierwsze, jest to bardzo złożona konstrukcja, a po drugie, dokładność określenia współrzędnych znacznie zakłóca wibracje.
Ekrany dotykowe na podczerwień. Zasada ich działania opiera się na wykorzystaniu siatki współrzędnych promieni podczerwonych (nadajników i odbiorników światła). Mniej więcej tyle samo, co w skarbcach bankowych z filmów fabularnych o szpiegach i rabusiach. Dotknięcie w określonym punkcie czujnika powoduje przerwanie części promieni, a kontroler określa współrzędne kontaktu na podstawie danych z odbiorników optycznych.
Główną wadą takich czujników jest bardzo krytyczne podejście do czystości powierzchni. Każde zanieczyszczenie może doprowadzić do jego całkowitej niesprawności. Chociaż ze względu na prostotę konstrukcji ten typ czujnika jest używany w zastosowaniach wojskowych, a nawet w niektórych telefonach komórkowych.
Optyczne ekrany dotykowe są logiczną kontynuacją poprzednich. Światło podczerwone jest używane jako oświetlenie informacyjne. Jeśli na powierzchni nie ma żadnych obcych obiektów, światło zostaje odbite i wpada do fotodetektora. W przypadku dotknięcia część promieni zostaje pochłonięta, a kontroler określa współrzędne kontaktu.
Wadą technologii jest złożoność konstrukcji ze względu na konieczność zastosowania dodatkowej światłoczułej warstwy wyświetlacza. Do zalet należy zaliczyć możliwość dość dokładnego określenia materiału, z którego wykonano dotyk.
Tensometry i ekrany dotykowe DST działają na zasadzie deformacji warstwy wierzchniej. Ich dokładność jest dość niska, ale doskonale wytrzymują obciążenia mechaniczne, dlatego znajdują zastosowanie w bankomatach, automatach biletowych i innych publicznych urządzeniach elektronicznych.
Ekrany indukcyjne działają na zasadzie wytwarzania pola elektromagnetycznego pod górną częścią czujnika. Po dotknięciu specjalnym długopisem zmienia się charakterystyka pola, a kontroler z kolei oblicza dokładne współrzędne kontaktu. Stosowane są w tabletach artystycznych najwyższej klasy, ponieważ zapewniają większą dokładność w określaniu współrzędnych.
Zanim rozważysz ekran pojemnościowy lub rezystancyjny, musisz zdecydować, czym ogólnie jest technologia dotykowa. Tutaj wszystko jest jasne: jest to ekran, który określa współrzędne naciśnięcia. Z naukowego punktu widzenia odnosi się to do sposobu zarządzania interfejsem, za pomocą którego użytkownik może bezpośrednio kliknąć interesujące go miejsce. Obecnie istnieje kilka metod implementacji ekranów dotykowych. Warto rozważyć każdy z osobna.
Technologia rezystancyjna
Aby określić, który typ ekranu, pojemnościowy lub rezystancyjny, jest dla Ciebie najlepszy, musisz je rozważyć. Druga opcja wiąże się z zastosowaniem określonej technologii produkcji. Poniżej znajduje się szklany panel, na którym znajduje się przezroczysta elastyczna membrana. Na panelu i membranie znajduje się powłoka przewodząca, czyli rezystancyjna. Po kliknięciu ekranu następuje zamknięcie w pewnym momencie. Jeśli znasz napięcie na elektrodach po jednej stronie i mierzysz je na membranie, możesz śledzić jedną współrzędną. Dwie współrzędne będą wymagały wyłączenia jednej grupy elektrod, aby włączyć drugą. Wszystko to jest wykonywane automatycznie przez mikroprocesor, gdy tylko zmieni się napięcie na membranie. Ekrany rezystancyjne nie pozwalają na multi-touch.
Cechy technologii rezystancyjnej
Jak każdy inny typ zaimplementowanego urządzenia, istnieją pewne cechy, które są pozytywne lub negatywne w zależności od sytuacji. Jako zalety zwykle odnotowuje się tanią produkcję, a także możliwość prasowania czymkolwiek, ponieważ wystarczy tylko popchnąć membranę. Dokładność pozycjonowania poprawia się dzięki użyciu rysików.
Punkty ujemne
Główne wady to niski stopień przepuszczalności światła, duża szybkość rys na powierzchni, możliwość naciśnięcia jednego punktu nie więcej niż 35 milionów razy, brak możliwości realizacji multi-touch. Jeśli nie możesz zdecydować, czy wybrać ekran pojemnościowy, czy rezystancyjny, ważne jest również, aby pamiętać, że nie można używać gestów, takich jak przesunięcie, ponieważ musisz nacisnąć palec na ekranie i przesunąć go bez zwalniania. W urządzeniach z takim sterowaniem lepiej jest używać oprogramowania, które wymaga minimalnego użycia gestów „przesuwania”.
Rozumiejąc cechy tej technologii, warto zauważyć, że można ją wdrożyć na kilka sposobów, które mają pewne różnice. Pojemnościowy ekran dotykowy może być po prostu pojemnościowy i rzutowany pojemnościowo. Pierwsza opcja wiąże się z użyciem określonych elementów. Przezroczysty materiał oporowy, taki jak stop tlenku cyny lub indu, jest umieszczony na wierzchu szklanego panelu. W rogach umieszczone są elektrody, które przykładają niewielkie napięcie przemienne do warstwy przewodzącej. Jeśli ekran zostanie dotknięty przedmiotem przewodzącym, nastąpi wyciek, a im bliżej elektrody znajduje się ten przedmiot, tym mniejsza jest rezystancja ekranu, to znaczy siła prądu znacznie wzrasta. I to wszystko nazywa się ekranem pojemnościowym, ponieważ prąd przemienny jest przenoszony przez obiekt większa pojemność. Najczęściej jest to kwestia palca.
Cechy ekranów pojemnościowych
Podobnie jak w przypadku innych rodzajów technologii, w tym przypadku mówimy o kombinacji zalet i wad. Przewaga nad resztą to wysoka przepuszczalność światła, znaczny zasób kliknięć, prostota i wygoda pracy metodą „stronicowania”. Tu też są wady: wystarczy użyć palców lub specjalistycznych rysików. Konwencjonalny ekran pojemnościowy nie obsługuje technologii multi-touch. Często zdarzają się przypadkowe kliknięcia. Na przykład system może rozpoznać gest jako „przesunięcie” nawet wtedy, gdy nie jest to zamierzone, ponieważ trudno jest utrzymać palec dokładnie w jednym miejscu po naciśnięciu.
Projektowany pojemnościowy ekran dotykowy
W tym przypadku urządzenie dość mocno różni się od poprzednich. Wewnętrzna strona ekranu to siatka elektrod. Jeśli obiekt o większej pojemności dotknie elektrody, powstanie kondensator o stałej pojemności. Takie ekrany znajdują zastosowanie na zewnątrz, ponieważ pozwalają na montaż szkła, którego grubość sięga 18 mm, przy czym możliwe jest uzyskanie nie tylko najbardziej solidnej powierzchni, ale także zapewnienia odporności na akty wandalizmu.
Cechy czujników projekcyjno-pojemnościowych
W tym przypadku, podobnie jak we wszystkich innych, istnieją pewne zalety i wady, o których należy wiedzieć. Do zalet można zaliczyć możliwość realizacji multi-touch, reakcję na wciśnięcie rękawicy, wysoki stopień przepuszczalności światła, a także trwałość samego ekranu. Takie ekrany są w stanie zareagować na zbliżenie palców bez faktu naciskania. Próg, po którym następuje zakończenie dotknięcia, jest zwykle konfigurowalny programowo. Skrajnym punktem jest zazwyczaj sam ekran, gdyż przepychanie się przez niego jest zupełnie bezużyteczne.
Jeśli weźmiemy pod uwagę ekran projekcyjno-pojemnościowy, to ma on również pewne wady, które potocznie określa się jako skomplikowaną i dość kosztowną elektronikę, brak możliwości użycia konwencjonalnego rysika oraz prawdopodobieństwo przypadkowych kliknięć.
Technologia multidotyku
Nie da się określić odpowiedniego typu ekranu dotykowego, pojemnościowego czy rezystancyjnego, bez podjęcia decyzji o wdrożeniu tej technologii. Multi-touch to możliwość wielu dotknięć. Obecna implementacja obejmuje śledzenie współrzędnych wielu kliknięć w tym samym czasie. Jeśli taka technologia zostanie zaimplementowana w smartfonie lub tablecie, to może służyć do symulacji gry na instrumencie muzycznym, na przykład na gitarze. Należy to omówić bardziej szczegółowo.
Możesz wziąć konwencjonalny ekran pojemnościowy lub rezystancyjny. Jeśli najpierw naciśniesz np. w lewym górnym rogu, a następnie nie odrywając palca, wciśniesz drugi w prawym dolnym rogu, to środek ekranu zostanie określony przez elektronikę jako współrzędne, czyli środku segmentu między parą tych dotknięć. Będzie to widoczne, jeśli uruchomisz specjalną aplikację, która śledzi współrzędne naciśnięcia. Powstaje jednak pytanie, w jaki sposób realizowane jest skalowanie obrazów, jeśli nadal rozpoznawane jest tylko jedno kliknięcie?
Tutaj wszystko jest proste. To najczęstsza sztuczka programowa. Kliknąłeś na ekran pojemnościowy - ustaliła to elektronika. To będzie punkt „A”. Teraz, nie puszczając palca, naciskasz w innym miejscu, którym będzie punkt „B”, okazuje się, że w tym momencie punkt nacisku przesunął się momentalnie w bok, tworząc „C”. Właśnie w tym momencie, kiedy nie było rzeczywistego zwolnienia palca, a punkt nacisku natychmiast się przesunął, programowo przetwarzany jest jako multi-touch. Ponadto, jeśli punkt „C” zbliża się do „A”, wówczas określane jest przesunięcie palców, to znaczy w przypadku obrazu obraz musi zostać zmniejszony i odwrotnie. I jeszcze jedno: jeśli punkt „C” zatacza łuk wokół jednego z punktów, to program definiuje to jako obrót jednego palca wokół drugiego, co powoduje konieczność obrócenia obrazka w odpowiednim kierunku.
Wykorzystanie ekranów rezystancyjnych i pojemnościowych
Profesjonalni programiści tradycyjnie używają pierwszego typu, ponieważ pozwala on kontrolować dowolny obiekt w różnych warunkach pogodowych. Technologia rezystancyjna wykorzystuje więcej czujników na centymetr kwadratowy niż technologia pojemnościowa, dzięki czemu na wyświetlaczu mogą pojawiać się najmniejsze ikony, które można nacisnąć igłą. Na przykład sala operacyjna systemu Windows Mobile został zaprojektowany z myślą o tej funkcji, więc dobrze współpracuje z ekranami rezystancyjnymi. Takie wyświetlacze są prawie niewrażliwe na przypadkowe kliknięcia. Jednak wielu programistów dąży obecnie do tworzenia aplikacji z pojemnościowym ekranem dotykowym. Staje się to już problemem w przypadku urządzeń wykonanych w technologii rezystancyjnej.
Stopień bezpieczeństwa
Ważne jest, aby zrozumieć, że w przypadku tabletów i komunikatorów wyświetlacz jest najbardziej wrażliwą częścią. Ekran pojemnościowy jest preferowaną opcją pod względem niezawodności. Jego wydajność w każdych warunkach jest zauważalnie wyższa, a modele rezystancyjne mogą zawieść, na przykład, jeśli zniesiesz je szkłem. Ekran pojemnościowy jest opcją odporną na awarie. Nawet jeśli się zepsuje, będzie nadal spełniał swoje funkcje. Decydując się na wybór ekranu pojemnościowego czy rezystancyjnego, warto zwrócić uwagę, że w terenie ten pierwszy będzie najlepszą opcją.
wnioski
Podsumowując, można zauważyć, że obie opcje implementacji wyświetlaczy mają swoje wady i zalety. O ile ekran pojemnościowy to cały zestaw możliwości, o tyle rezystancyjny nastawiony jest na zastosowanie w określonych sytuacjach. Zwykle wszystko zależy od interfejsu zastosowanego w gadżecie. jest wygodny w użyciu, jego obszar nacisku jest zauważalnie mniejszy niż palec, jednak przy dobrej reakcji powierzchni wygodnie jest obejść się bez tego urządzenia. Ciągłe doskonalenie wyświetlaczy rezystancyjnych doprowadziło do powstania modeli dość twardych, czyli odpornych na zarysowania, ale jednocześnie responsywnych. Takie opcje stały się bardzo wygodne w użyciu.
Konieczność użycia specjalnego rysika do ekranów pojemnościowych jest czasem dość uciążliwa, ponieważ zwykle nie jest dostarczana z urządzeniem. A technologia rezystancyjna obejmuje zarówno akompaniament specjalnym urządzeniem, jak i możliwość naciskania dowolnym stałym przedmiotem. Jednym z powodów, dla których wielu wybiera pojemnościowy ekran dotykowy, jest wielodotyk, ale warto zauważyć, że najczęściej jest to implementacja programowa, jak już opisano, i przy odpowiednim podejściu można ją zastosować do rezystancyjnej. Technologia projektowanych pojemności nie stała się jeszcze tak dostępna, jak byśmy tego chcieli.