Moltes persones, especialment persones de mitjana edat i joves, utilitzen activament telèfons intel·ligents, tauletes i altres aparells de pantalla intel·ligent. No obstant això, pocs d'ells van pensar en el principi de funcionament de la pantalla tàctil i les seves varietats. Intentem entendre-ho amb més detall.
Història d'invenció
Per primera vegada al món, Sam Hurst, un professor dels EUA, va utilitzar un dispositiu tàctil prototip. Va desenvolupar la idea l'any 1970 de llegir dades d'un gran nombre de gravadors de gràfics de tira. L'automatització d'aquest procés s'ha convertit en una mena de trampolí per a la creació de monitors tàctils, coneguts com Elotouch. El 1971 es va publicar el desenvolupament d'un grup de col·legues de Hurst, que incloïa una tecnologia resistiva de quatre fils per determinar els punts de contacte.
El sistema PLATO IV es considera el primer sensor informàtic. També es va estrenar als EUA, com a resultat d'estudis especials relacionats amb la informatització de l'educació. Constava d'un panell bloc (256 peces), funcionava segonsel principi d'utilitzar una quadrícula de fluxos infrarojos.
Descripció
La pantalla tàctil és un element electrònic que visualitza informació digital tocant la superfície del monitor. Els diferents tipus d'aquestes estructures reaccionen a diversos moments o a un factor específic (canvi de capacitat i resistència, diferència tèrmica, punter especial).
Segons el principi de funcionament, les pantalles tàctils es divideixen de la següent manera:
- Versions resistives.
- Models Matrix.
- Opcions capacitives.
- Modificacions acústiques superficials.
- Sensors òptics i les seves varietats.
Considerem els models de visualització habituals d'aquesta categoria, l'abast, les característiques i els avantatges.
Com funcionen les pantalles tàctils resistives
Aquest és el tipus de monitor més senzill. Reacciona a la transformació de la força de resistència a l'àrea de tocar un determinat objecte i la superfície de visualització. La tecnologia més comuna i elemental inclou dos elements principals en el seu disseny:
- Panell-substrat de polièster o polímer similar, el gruix del qual no supera unes quantes desenes de molècules. La part transparent serveix per conduir les partícules actuals.
- Membrana plàstica fina que transmet la llum.
Les dues capes estan recobertes amb un recobriment resistent especial. Entre ells hi ha aïllants microscòpics en forma de bola.
Durant el funcionament, la membrana es flexiona en contacte ambsubstrat, com a conseqüència del qual el circuit es tanca. El controlador amb un convertidor analògic a digital reacciona a l'operació, calculant el valor de la resistència inicial i actual, així com les coordenades del punt de contacte. Aquests dispositius van mostrar ràpidament els seus costats negatius, com a resultat de la qual cosa els enginyers van millorar el disseny afegint un cinquè cable.
Utilitzar
A causa del simple principi de funcionament de la pantalla tàctil de configuració resistiva, s'utilitza a tot arreu. Característiques del disseny:
- cost baix;
- resistència a influències ambientals, excepte temperatures negatives;
- bona reacció al contacte amb qualsevol objecte adequat no afilat.
Aquestes pantalles es munten en terminals de reposició i transferència de diners, caixers automàtics i altres dispositius aïllats del medi ambient. La feble protecció del monitor contra danys es compensa amb la presència d'una pel·lícula protectora.
Com funcionen les pantalles tàctils capacitives
Aquest tipus de pantalla funciona tenint en compte la capacitat dels objectes de capacitat augmentada per transformar-se en conductors de corrent elèctric altern. El dispositiu és un panell de vidre amb recobriment resistent. Els elèctrodes col·locats a les cantonades apliquen una tensió feble a la capa conductora. Durant el contacte, s'observa una fuga de corrent si l'objecte té una capacitat elèctrica més gran que la pantalla. El corrent es fixa a les parts de la cantonada, i la informació deels indicadors van al controlador per processar-los, que calcula l'àrea tàctil.
Els primers models utilitzaven corrent continu. Això va simplificar el disseny, però, fallava si l'usuari no tenia contacte amb el terra. Pel que fa a la fiabilitat, aquests dispositius superen les contraparts resistives en unes 60 vegades (dissenyats per a 200 milions de clics). Nivell de transparència: 0, 9, temperatura mínima de funcionament: fins a -15 °C.
Contres:
- manca de reacció a la mà enguantada i la majoria d'objectes estranys;
- Elrecobriment amb conductor es troba a la capa superior, cosa que provoca la susceptibilitat a l'estrès mecànic;
- són adequats per a terminals interiors.
Versions de projecció capacitiva
El principi de funcionament de la pantalla tàctil dels telèfons intel·ligents d'algunes configuracions es basa en aquest tipus. S'aplica una graella d'elèctrodes a la superfície interior del dispositiu, que, en contacte amb el cos humà, forma una capacitat de condensador. Després de tocar la pantalla amb un dit, els sensors i el microcontrolador processen la informació, els càlculs s'envien al processador principal.
Característiques:
- aquests dissenys tenen totes les capacitats dels sensors capacitius;
- poden equipar-se amb un recobriment de pel·lícula de fins a 18 mil·límetres de gruix, que proporciona protecció addicional contra impactes mecànics;
- Els contaminants de les parts conductores de difícil accés s'eliminen mitjançant el mètode del programari.
Les configuracions especificades es munten en molts dispositius personals i terminals que funcionen a l'aire lliure sota cobert. Val la pena assenyalar que Apple també afavoreix els monitors capacitius projectats.
Modificacions de la matriu
Aquestes són versions simplificades de la tecnologia resistiva. La membrana està equipada amb una sèrie de conductors verticals, el substrat - amb anàlegs horitzontals. Principi de funcionament de la pantalla tàctil: quan es toca, es calcula el punt en què es va produir el contacte dels conductors, la informació rebuda s'envia al processador. Això, al seu torn, determina el senyal de control, després del qual el dispositiu reacciona d'una manera determinada, per exemple, realitza una acció assignada a un botó específic.
Característiques:
- a causa del nombre limitat de conductors, hi ha una taxa de precisió baixa;
- price és el més baix entre tots els sensors;
- La funció multitàctils'implementa consultant la visualització punt per punt.
El model indicat s'utilitza exclusivament en dispositius obsolets, pràcticament no s'utilitza en els temps moderns a causa de l'aparició de solucions innovadores.
Señals acústics de superfície
Com la pantalla tàctil dels primers telèfons estava equipada amb una tecnologia similar. La pantalla és un panell de vidre en el qual s'incorporen receptors (dues peces) i els transformadors piezoelèctrics es col·loquen a les cantonades oposades.
Des del generador, es subministra un senyal elèctric de freqüència als convertidors, des d'on una sèrie deels polsos es propaguen per mitjà de reflectors. Les ones són captades per sensors, retornades al PET, on es tornen a convertir en corrent elèctric. A més, la informació va al controlador, on s'analitza.
Quan toques la pantalla, les característiques de l'ona pateixen canvis amb l'absorció d'una part de l'energia en un lloc determinat. A partir d'aquesta informació, es calcula el punt i la força de contacte. Les pantalles d'aquesta categoria estan disponibles amb un gruix de pel·lícula de 3 o 6 mil·límetres, que us permeten suportar un lleuger cop de la mà sense conseqüències.
Defectes:
- violació del treball en condicions de vibració i tremolor;
- inestabilitat davant qualsevol contaminació;
- interferència a causa de senyals acústics d'una configuració determinada;
- La baixa precisió els fa inutilitzables per dibuixar.
Altres espècies
El dispositiu i el principi de funcionament de les pantalles tàctils, que s'utilitzen més sovint, s'han comentat anteriorment. La següent és una llista de visualitzacions de configuracions poc populars:
- Monitors òptics: admeten múltiples tàctils, incloses les grans petjades.
- Models d'infrarojos: coberts amb parells de LED de fotodiode, reaccionen al tacte mitjançant un microcontrolador.
- Opcions d'inducció: equipades amb una bobina especial i una xarxa de conductors sensibles, que s'utilitzen en tauletes cares.
Com podeu veure, hi ha diverses opcions per a pantalles tàctils. L'elecció sempre depèn del consumidor.
