Zaslon osjetljiv na dodir: princip rada, tehnologija i povijest izuma

Mnogi ljudi, osobito sredovječni i mladi, aktivno koriste pametne telefone, tablete i druge gadgete s pametnim zaslonima. Međutim, malo ih je razmišljalo o principu dodirnog zaslona i njegovih varijanti. Pokušajmo to detaljnije shvatiti.

Povijest izuma

Po prvi put u svijetu, prototip senzorske naprave koristio je Sam Hurst, predavač iz Sjedinjenih Američkih Država. Godine 1970. razvio je ideju čitanja podataka s velikog broja magnetofona. Automatizacija ovog procesa postala je svojevrsna odskočna daska za stvaranje senzornih monitora poznatih kao Elotouch. Razvoj Hurstovog tima kolega objavljen je 1971. godine, uključujući i rezistentnu četverožilnu tehnologiju po definiciji kontaktnih točaka.


Prvo računalo je sustav PLATO IV. Također je izašla u SAD, kao rezultat posebnih studija vezanih uz informatizaciju obrazovanja. Sastojao se od bloka ploče (256 komada), koji je radio na principu korištenja infracrvenih struja u mreži.

Opis

Zaslon osjetljiv na dodir je elektronički element koji vizualizira digitalne informacije koristeći relativni učinak na površinu monitora. Različiti tipovi tih struktura odgovaraju na nekoliko trenutaka ili jedan specifični faktor (promjena kapaciteta i otpornosti, toplinska razlika, posebna indikacija). Zaslon osjetljivim na dodir dijeli se na sljedeći način:
  • Otporne verzije.
  • MatricaModel.
  • Varijacije kapaciteta.
  • Površinsko-akustične modifikacije.
  • Optički senzori i njihove sorte.
  • Razmotrimo najčešće modele prikaza određene kategorije, područja primjene, značajki i prednosti.


    Princip rada otpornih dodirnih zaslona

    Ovo je najjednostavniji tip monitora. Ona reagira na transformaciju sile otpora u području dodira određenog objekta i površine zaslona. Najčešća i elementarna tehnologija uključuje dva glavna elementa u njegovoj izvedbi:
  • Podlogu od poliestera ili sličnog polimera, čija debljina ne prelazi nekoliko desetaka molekula. Prozirni dio se koristi za provođenje čestica struje.
  • Svjetlovodna membrana od tankoslojne plastike.
  • Oba sloja su prekrivena posebnim otpornim premazom. Između njih nalaze se mikroskopski izolatori u obliku kugle. Tijekom procesa, membrana se savija, sudarajući s podlogom, rezultirajući zatvaranjem kruga. Operacija odgovara s upravljačkim sklopom s analogno-digitalnim pretvaračem, izračunavajući vrijednost početnog i trenutnog otpora, kao i koordinate točke kontakta. Takvi uređaji brzo su pokazali svoje negativne strane, zbog čega su inženjeri poboljšali dizajn dodavanjem pete žice.

    Korištenje

    Zbog jednostavnog rada otporne konfiguracije osjetljivog na dodir, koristi se svugdje. Karakteristike dizajna:
  • niski troškovi;
  • otpornost na vanjske utjecajemedij, osim za negativne temperature;
  • dobra je reakcija na sudare s bilo kojim neoštrenim predmetom.
  • Slični prikazi su postavljeni na terminale za nadopunu i prijenos novca, bankomate i druge uređaje koji su izolirani od okoliša. Slabost monitora od oštećenja kompenzira se prisutnošću zaštitnog premaza.

    Princip rada kapacitivnih dodirnih zaslona

    Ovaj tip prikaza funkcionira s obzirom na mogućnost da se objekti povećane sposobnosti transformiraju u vodiče izmjenične struje. Uređaj je staklena ploča s otpornim raspršivačem. Elektrode, postavljene u kutove, daju slabi napon vodljivom sloju. Tijekom sudara dolazi do curenja struje, ako objekt ima veći električni kapacitet od zaslona. U kutnim dijelovima se bilježi struja, a informacije iz indikatora prelaze u obradu u kontroleru, koja izračunava područje dodira. Prvi model koristio je konstantnu struju. To je pojednostavilo dizajn, međutim, srušio se, ako korisnik nije dodirnuo površinu zemlje. Pouzdanost ovih uređaja premašuje otporne analoge približno 60 puta (izračunato na 200 milijuna tlaka). Razina prozirnosti - 09 minimalna radna temperatura - do -15 ° C. Cons:
  • nedostatak reakcije na ruku u rukavici i većini stranih predmeta;
  • premaz s vodičem nalazi se u gornjem sloju, što predisponira mehanički utjecaj;
  • Mogu se koristiti uterminali smješteni u zatvorenim prostorima.
  • Verzije za projekciju kapacitivnosti

    Princip rada dodirnog zaslona pametnih telefona nekih konfiguracija temelji se na ovom tipu. Unutrašnja mreža elektrode se nanosi na unutarnju površinu uređaja, koja, kada se sudara s ljudskim tijelom, oblikuje kondenzatorsku posudu. Nakon dodirivanja zaslona prstom, senzora i mikrokontrolera obrađuju informacije, izračun se šalje glavnom procesoru.
    Značajke:
  • Ovi dizajni imaju sve mogućnosti kapacitivnih senzora;
  • mogu biti opremljeni filmskim premazima debljine do 18 milimetara, koji pružaju dodatnu zaštitu od mehaničkih utjecaja;
  • kontaminacija teško dostupnih vodljivih dijelova se uklanja uporabom softverske metode.
  • Navedene konfiguracije montirane su na mnoge osobne uređaje i terminale koji rade na ulici ispod poklopca. Važno je napomenuti da Apple preferira i projekcijske kapacitivne monitore.

    Matrične modifikacije

    Ovo je pojednostavljena verzija otporne tehnologije. Membrana je opremljena u blizini vertikalnih vodiča, podstava - horizontalnih analoga. Načelo dodirnog zaslona: kada se dodiruje izračun točke u kojoj je došlo do kontakta vodiča, primljeni se podaci šalju procesoru. To, zauzvrat, određuje upravljački signal, nakon čega uređaj reagira na određeni način, primjerice, izvršava radnju, fiksiranu određenim gumbom. Značajke:
  • zbog ograničenog brojaprovodnici imaju nisku razinu točnosti;
  • cijena je najniža među svim senzorima;
  • Funkcija multitouch je ostvarena prozivanjem zaslona po točkama. Ovaj model radi isključivo u zastarjelim uređajima i praktički ne koristi u modernim vremenima razloge za pojavu inovativnih rješenja.

    Površinski akustični signali

    Princip rada zaslona osjetljivog na dodir telefona ranih modela opremljen je sličnom tehnologijom. Zaslon je staklena ploča s ugrađenim prijemnicima (dva komada) i piezoelektrični transformatori postavljeni na suprotnim kutnim dijelovima. Iz generatora se frekvencijski električni signal dovodi do pretvarača, gdje se brojni impulsi šire kroz reflektore. Valove apsorbiraju senzori, vraćaju se u PEP, gdje se ponovno pretvaraju u električnu struju. Ostatak informacija šalje se kontroleru, u kojem se analizira. Kada dodirnete zaslon, karakteristike vala prolaze promjene s apsorpcijom energije na određenom mjestu. Na temelju tih podataka izračunati točku i snagu dodira. Displeji ove kategorije proizvode se s debljinom filma od 3 ili 6 milimetara, što omogućuje da se izdrže učinci ne jakog udarca rukom. Nedostaci:
  • kršenje rada u uvjetima vibracija i trešnje;
  • nestabilnost na bilo koju kontaminaciju;
  • prisutnost smetnji akustičkim signalima određene konfiguracije;
  • Niska preciznost ih čini neprikladnima za crtanje.
  • Ostale vrste

    Uređaj iPrincip rada zaslona osjetljivog na dodir, koji se najčešće koristi, opisan je gore. U nastavku se nalazi popis neobjavljenih konfiguracija:
  • Optički monitori podržavaju multitouch funkciju, uključujući velike veličine servisnih površina.
  • Infracrveni modeli - parovi fotodioda reagiraju na dodir putem mikrokontrolera.
  • Mogućnosti indukcije opremljene su posebnom zavojnicom i mrežom osjetljivih vodiča koji se koriste na skupim tabletama.
  • Kao što možete vidjeti, postoji nekoliko opcija za zaslon osjetljiv na dodir. Izbor uvijek ostaje za potrošača.

    Povezane publikacije